电光源是我们日常生活中比较常用的一种光源类型,它是将电能转化为光能的一种光源设备。对于电光源而言,其性能指标有着严格的规定。那么,电光源有哪些性能指标?电光源可以做标准光源吗?下文对此作了介绍,对电光源知识感兴趣的朋友 可以了解一下!
电光源是指能将电能转变为光能的设备称为电光源。电光源一般可分为照明光源和辐射光源两大类。照明光源是以照明为目的,辐射出可见光谱(波长380~780nm)的电光源。辐射光源是能辐射出紫外光谱和红外光谱的电光源,它包括紫外光源、红外光源和非照明用的可见光源。照明光源按工作原理分类,可以分为固体发光光源和气体放电发光光源。其中固体发光光源又分热辐射光源和电致发光光源。常见的热辐射光源有白炽灯和卤钨灯,而常见的电致发光光源有:LED和OLED。气体放电发光光源分为辉光放电灯和弧光放电灯。辉光放电灯有:氖灯和霓虹灯,而弧光放电灯有:荧光灯、钠灯等。
1.光通量
光通量就是用来表示光源的辐射功率经过人眼的视见函数影响后的光谱辐射功率大小的物理量。表达式如下所示:
式中:
Φ:光通量,单位为流明(lm)。
K:光敏度、感光度。K为6831m/W。K值是为了光通量的单位与辐射功率的单位得到统一。
Φ(λ):波长入的光辐射功率。
λ:光的波长
V(λ):称为人眼相对光谱敏感度曲线,亦作视见函数曲线,是总结了众多针对人眼的测试经验而得到的,它描述了人眼对不同波长的光的反应强弱。如在白天或光线较强的地方,对波长为555nm的黄、绿光最灵敏,即V(λ)为1,波长离555nm越远,V(λ)越低。
2.发光强度
发光强度简称光强,单位为坎德拉(cd),即lcd=1lm/sr,定义为:光源在空间某一特定方向上单位立体角内(每球面度)辐射的光通量的空间刻度,称为光源在该方向上的发光强度。定义式为:
式中:Φ光通量,Ω为立体角,θ为方向。
3.照度
照度定义为每单位面积所接收到的光通量。照度的符号为E,单位为勒克斯(1lx=1lux),即1lx=1lm/m2。一些日常的代表性照度:烈日环境下,照度为1000001x,适合阅读环境照度为600lx,适合办公室、教室的环境照度300lx。
4.亮度
亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体反射光的强度,用符号L表示,单位为尼特(nit),1nit=1cd/m2物理表达式为:
式为Φ为光通量,Ω为立体角,θ为给定方向与单位面积元(ds)法线方向夹角。
5.色温
色温是以绝对温度K来表示,即将标准黑体加热,随温度升高,其颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝,逐渐改变。利用这种光的颜色的变化的特性,当电光源发射的光色与黑体在某温度下的颜色相同时,称黑体的这个温度为该光源的色温。
电光源的光谱能量分布与黑体的光谱能量分布很不一致,故采用相关色温(CCT)。光源所发射的光的颜色与黑体在某一温度下发射的光的颜色最接近时,即称黑体的这个温度就称为该光源的相关色温。一般来说,随色温升高,光源中蓝光比例增加。
6.显色指数
显色指数,是用来定量的评判光源显色性。光源显色性,是指在该光源照射下,各种颜色物体能给眼睛以原颜色刺激的性能。显示指数是待测光源下的物体颜色与参考光源下的物体颜色相符程度的度量。
7.发光效率
发光效率,指光源所发出的光通量与它所消耗的电功率之比,其单位为1lm/W,通常简称为光效,其表达式为:
式中:K为发光效率,L为感光通量,R为辐射通量。
光效是衡量电光源的一个重要指标,它表示电光源将电能转换为光能的效率,提高光效是目前电光源研究的一个重要方面。
电光源是可以做标准光源的,例如白炽灯。白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源。标准光源箱中常见的A光源以及F光源,都是通过白炽灯泡模拟的。
A标准光源,INCA灯泡(特殊钨丝灯),为美式橱窗射灯,多为美式灯箱使用,色温为2856K;F灯泡是家庭酒店用灯,比色参考光源,夕阳光,黃光源,落日黃,色温为2700k,多为英式灯箱使用。这两种主要是与其他光源配合使用来鉴别产品是否存在同色异谱现象。