黑体轨迹与等色温线绘制程序
- 格式:docx
- 大小:13.80 KB
- 文档页数:2
LED封装行业分光分色标准中的色坐标与黑体轨迹LED封装行业中的色坐标与黑体轨迹是一个重要的标准,用于描述LED的光谱特性和颜色表达能力。
本文将从LED封装行业中色坐标和黑体轨迹的概念、作用以及标准制定过程等方面进行详细介绍。
一、色坐标的概念和作用色坐标,是用来描述光的颜色的参数,通常用于表示色彩的三个分量,包括红(R)、绿(G)和蓝(B)三个通道的亮度值。
色坐标的测量可以通过光谱分析仪和色度计等设备进行,得到的结果通常以CIE XYZ三个参数来表示。
在LED封装行业中,色坐标的作用非常重要。
首先,色坐标可以用来描述LED的色域范围,也就是表示了LED能够表达的颜色范围。
例如,RGB三基色的组合可以产生较大范围的颜色,而仅有红光和蓝光的组合则只能产生较少的颜色。
因此,通过色坐标的测量,可以评估LED在色彩表现上的能力。
此外,色坐标还可以用于判断LED的色温和显色指数等参数。
色温是指LED发出的光的颜色表征,通常用Kelvin(开尔文)单位表示。
在LED封装行业中,常用的色温有暖白光(2700K-3500K)、自然光(4000K-4500K)和冷白光(5000K-6500K)等。
显色指数是描述光源对物体颜色再现能力的指标,常用的指标是CRI(Ra)。
色坐标可以用来确定LED的色温和显色指数,从而对其光谱特性进行评估。
二、黑体轨迹的概念和作用黑体轨迹是描述光源颜色变化的轨迹,是指通过改变光源的色温,观察到的颜色变化的轨迹。
通常使用CIE 1931色度图来表示黑体轨迹,该图以色坐标(X,Y)来表示光源的颜色。
黑体轨迹在LED封装行业中的作用是非常重要的。
首先,黑体轨迹可以用来评估LED的光源质量。
在黑体轨迹中,我们可以观察到光源颜色的连续性和一致性。
如果黑体轨迹呈现出平直、光滑的曲线,说明LED的颜色变化较为平衡且连续;反之,如果呈现出波状或非线性的变化,说明LED的颜色会出现跳变或不均匀的情况,这可能会影响到其在照明领域的应用。
先计算色坐标。
方法是,必须先有光谱P(λ)。
然后光谱P(λ),与三刺激函数X(λ)、Y(λ)、Z(λ),分别对应波长相乘后累加,得出三刺激值,X、Y、Z。
那么色坐标x=X/(X+Y+Z)、Y/(X+Y+Z)一般,光谱是从380nm到780nm,间隔5nm,共81个数据。
X(λ)、Y(λ)、Z(λ),是CIE规定的函数,对应光谱,各81个数据,色度学书上可以查到。
再计算色温,例如色度坐标x=0.5655,y=0.4339。
用“黑体轨迹等温线的色品坐标”有麦勒德、色温、黑体轨迹上的(xyuv)、黑体轨迹外的(xyuv)。
我们用xy的数据来举例。
一、为了方便表达,把黑体轨迹上的x写成XS、y写成YS,黑体轨迹外的x写成XW、y写成YW。
先把每一行斜率K算出,K=(YS-YW)/(XS-XW),写在表边上。
例如:麦勒德530斜率K1=(.4109-.3874)/(.5391-.5207)=1.3352麦勒德540斜率K2=(.4099-.3866)/(.5431-.5245)=1.2527麦勒德550斜率K3=(.4089-.3856)/(.5470-.5282)=1.2394二、找出要计算的x=.5655、y=.4339这个点,在哪两条等温线之间,就是这点到两条等温线距离一正一负。
如果不知道它的大概色温,计算就繁了;因为你说是钠灯,那么它色温在1800到1900K之间。
用下公式算出这点到麦勒德530,1887K等温线的距离D1D1=((x-YS)-K(y-XS))/((1+K×K)开方)=((.4339-.4109)-1.3352(.5655-.5391))/((1+1.3352×1.3352)开方)=(.023-.03525)/(1.6682)=-.0073432再计算出这点到麦勒德540,1852K等温线的距离D2D2=((.4339-.4099)-1.2527(.5655-.5431))/((1+1.2527×1.2527)开方)=(.024-.02806)/(1.6029)=-.0025329因为D1、D2都是负数,没找到。
黑体轨迹等温线的色品坐标黑体轨迹和等温线是描述热力学系统中分布的图形工具,在色品坐标系统中也能给出对应的视觉展示。
黑体轨迹和等温线在色品坐标中的表示可以通过色度、亮度和饱和度等参数进行描述。
在本文中,将从色品坐标系统的基本概念入手,逐步介绍黑体轨迹和等温线在色品坐标中的色品表示。
色品坐标系统是描述色彩的一种方式,通过三个参数来表示色彩:色调(Hue)、亮度(Brightness)和饱和度(Saturation)。
色调表示色彩在彩光光谱中所占位置的参数,通常用角度值表示。
亮度表示色彩的明暗程度,取值范围为0-100。
饱和度表示色彩的纯度,取值范围为0-100。
黑体轨迹表示了黑体放热时温度随波长的变化关系。
黑体是一个热力学系统,在一定温度下发出的辐射称为黑体辐射。
根据普朗克辐射公式,黑体辐射的能量与波长有关,能量主要集中在波长范围内,不同温度下黑体的辐射波长分布也不同。
因此,在色品坐标系统中,可以用色调来表示黑体辐射的波长分布,黑体温度越高,则色调越偏向红色;黑体温度越低,则色调越偏向蓝色。
等温线表示了在热力学系统中,温度相等的点所组成的曲线。
根据色度的定义,等温线在色品坐标中的表示方式是色调保持不变,亮度和饱和度发生变化。
温度越高,等温线明亮度越高;温度越低,等温线暗亮度越低。
而饱和度则表现了等温线的颜色纯度,温度越高,等温线饱和度越高;温度越低,等温线饱和度越低。
总结起来,在色品坐标系统中,黑体轨迹和等温线的色品表示可以通过色调、亮度和饱和度三个参数来表达。
黑体轨迹根据黑体温度的不同,色调呈现出由偏蓝向偏红的变化趋势;等温线则主要通过亮度和饱和度的变化来表示。
温度越高,等温线明亮度越高,饱和度越高;温度越低,等温线亮度越低,饱和度越低。
色品坐标系统给了我们一种直观的方式来展示黑体轨迹和等温线。
通过观察色彩的变化,我们可以更好地理解热力学系统中温度和辐射能量的分布情况,从而为相关领域的研究和应用提供了更为有效的工具。
所有光源中的色坐标和色温的关系,见图。
图中:直线是“等温线”,即该直线上所有坐标都相同。
数字:该直线的色温值。
曲线:黑体轨迹。
坐标在黑体轨迹上的坐标点叫“色温”,轨迹外的应该叫“相关色温”,也可以简称色温。
椭圆:六个大小椭圆,是我国规定的六种(2700K、3000K、3500K、4000K、5000K、6500K)光源色温,坐标应该在的范围。
最左边的是6500K光圈,大的离中心6SDCM,小的离中心5SDCM,按现国标规定,所谓6500K光源的色坐标,应该在小圈之内。
只要在这光圈里,不管其真色温是多少,都叫6500K灯。
,色温在色度图上不是一个区块,是一条线,就是说同一个色温值的LED,发出来的颜色其实不一定是一样的,因此需要引入色坐标这个值来准确对应一颗LED尤其是白光的颜色,每一个坐标值只对应色度图上一个点,而不像一个色温值对应色度图上一条线。
但是实际操作过程中,要指定一个坐标值让厂家去批量生产,是不可能的,厂家会把一定坐标区域的颜色划分成一个区域,用ABCDEF等字母来分类,每个分类下又有若干小分类,例如A1,A2等,白色LED生产出来后,会走一遍分光分色机,自动筛选到不同类别。
黑体色温曲线
黑体色温曲线是描述黑体辐射颜色与温度关系的曲线。
根据黑体辐射定律,黑体辐射的颜色与温度有密切关系。
黑体辐射的颜色可以用色温来描述,色温是以开尔文(K)为单位的物理量,表示黑体辐射的颜色温度。
黑体色温曲线可以用普朗克辐射定律来描述,即普朗克辐射定律可以用来计算黑体辐射的能量分布。
普朗克辐射定律的数学表达式为:
B(λ, T) = (2hc²/λ⁵) * (1/(e^(hc/(λkT)) - 1))
其中,B(λ, T)表示黑体辐射的辐射能量密度,λ表示波长,T表示黑体的温度,h为普朗克常数,c为光速,k为玻尔兹曼常数。
根据普朗克辐射定律,可以计算出不同温度下的黑体辐射的能量分布。
将波长范围从400nm到800nm进行离散化,可以得到黑体色温曲线。
以下是一些常见温度下的黑体色温曲线的大致情况:
- 1000K:色温偏暖,主要集中在红色和橙色区域。
- 3000K:色温较暖,主要集中在黄色和橙色区域。
- 5000K:色温接近自然光,主要集中在白色区域。
- 6500K:色温接近白天光,主要集中在蓝色和白色区域。
需要注意的是,黑体色温曲线只是理论上的曲线,实际的
光源往往会受到其他因素的影响,如光源的发光材料、滤光器的影响等。
因此,实际的光源可能会有一些偏差。
LED封装行业分光分色标准中的色坐标与黑体轨迹LED封装行业分光分色标准中的色坐标与黑体轨迹LED封装是指将LED芯片封装成具有电气连接和保护功能的封装组件,用于LED照明和显示等领域。
在LED封装的质量控制中,分光分色是一个非常重要的指标,它决定了LED灯光的颜色质量和一致性。
在分光分色中,色坐标和黑体轨迹是两个重要的概念。
色坐标是使用国际标准色度学系统CIE(国际照明委员会)所定义的一种方法,用于描述光源或物体的颜色。
CIE定义了三个标准主色刺激函数X、Y和Z,通过这三个函数的线性组合可以表达所有可能的颜色。
色坐标通常用于描述天然光源和人工光源的颜色,包括LED灯。
在LED封装行业,色坐标常用的表示方法是CIE xy坐标。
这个坐标系统基于CIE RGB色彩空间,将其投影到一个二维平面上。
xy坐标将CIE RGB色彩空间中的所有颜色全部映射到一个三角形区域内,这个三角形的三个顶点分别代表三个主色刺激函数X、Y和Z。
xy坐标系中的任意一点都可以通过对这三个主色刺激函数进行线性组合得到。
在LED封装行业分光分色标准中,通常会规定LED的色坐标范围。
以白光LED为例,常见的色坐标范围是以CIE 1931标准照明器件的色坐标为准,将白光定义在蓝色刺激函数Y与红色刺激函数X的2000K至6000K的直线段上。
这个范围之外的白光将被认为是失色的。
在分光分色中,黑体轨迹是另一个重要的概念。
黑体是指一种完美的辐射体,它可以吸收并将电能完全转化为光能,没有任何能量损耗。
黑体的辐射能力随着温度的升高而增大,同时辐射的颜色也会发生变化。
黑体在色度学中的表现形式就是黑体轨迹。
黑体轨迹通过计算黑体辐射在各种温度下的色坐标,得到一个随温度变化的色坐标序列。
用黑体轨迹可以表示各种颜色的光源在不同温度下的色域和色温。
在LED封装行业中,常用的黑体轨迹是相对于标准照明源的一个黄色光源的黑体轨迹。
黄色光源的色温通常是2700K,也是家庭照明中常用的暖色调光源。
白光LED光学仿真中的相关色温计算张航;喻玺;潘浩;吴梦荧;周海波;刘超;严金华【摘要】光学仿真是白光LED照明设计中的一个重要方法,但色度分布的光学仿真中计算量太过庞大,以致在一般计算条件下无法得到可靠的仿真结果.为解决这一问题,本文利用色度转换关系和逐点法计算色温,引入数值拟合和像素合成两种处理方法,有效降低了光学仿真结果的涨落.通过对处理结果和实验结果在照度和相关色温两方面的对比,两种处理方法的有效性得到证明,大幅提升了基于色度配光的光学仿真计算效率.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】5页(P583-587)【关键词】白光LED;相关色温;光学仿真【作者】张航;喻玺;潘浩;吴梦荧;周海波;刘超;严金华【作者单位】浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023;浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023;浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023;浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023;浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023;浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023;浙江工业大学光电子智能化技术研究所,浙江杭州310023【正文语种】中文【中图分类】O482.31;O4321993年,具有商业实用价值的蓝光二极管(LED)问世,填补了LED三基色的空白。
现在,LED照明已经取得了巨大的成功,并因此获得了2014年度诺贝尔物理学奖。
大功率白光LED具有尺寸小、寿命长、电光效率高和环保节能等优点,在商用照明、家庭照明、液晶显示背光板和汽车照明等领域得到了广泛的应用,成为公认的新一代绿色光源[1-3]。
目前,照明用大功率LED获得白光的技术主要分为两类:一类是利用不同颜色的LED芯片合成得到白光;另一类是利用蓝光LED激发黄光荧光粉合成得到白光[2-4]。
在两类方法中,荧光合成法在LED的封装技术上占据主导地位。
"黑体轨迹" 可能是指在色彩学中,通过改变光源温度或色温而产生的不同颜色的轨迹。
黑体辐射是指一个理想化的热辐射体,其颜色特性由其温度决定。
在色彩学中,我们通常使用黑体辐射的颜色来定义色温。
在色彩学中,色品坐标用于表示颜色。
最常见的色品坐标系是CIE 1931色度图。
CIE(国际照明委员会)定义了一种标准的颜色观测系统,其中颜色可以用三个坐标表示:X、Y和Z。
这些坐标被用于描述颜色在人眼中的感知。
黑体轨迹中的颜色的色品坐标可以通过黑体辐射的颜色温度来确定。
黑体轨迹是通过改变光源温度,观察到的颜色的集合。
常见的黑体轨迹如下:
1.D65光源: 6500K的白炽灯,代表了一种标准的日光光源。
–色品坐标:(X = 0.3127, Y = 0.3290)
2.D50光源: 5000K的光源,代表了一种更暖的光源。
–色品坐标:(X = 0.3457, Y = 0.3585)
3.A光源: 2856K的白炽灯,代表了常见的家庭照明光源。
–色品坐标:(X = 0.4476, Y = 0.4074)
这些色品坐标是通过对黑体辐射的光谱进行计算得出的,具体计算涉及到色彩科学和数学。
请注意,这里提到的色品坐标是在CIE 1931色度图中的xy坐标,而颜色的亮度则由Y坐标表示。
这样的色品坐标提供了一种标准的方式来描述不同光源的颜色特性,对于颜色科学和应用非常重要。
CIE 1931色度坐标介绍1. 意义图中的颜色,包括了自然所能得到的颜色。
这是个二维平面空间图,由x-y直角标系统构成的平面。
为了适应人们习惯于在平面坐标系中讨论变量关系,而设计出来的。
在设计出该图的过程中,经过许多数学上的变换和演算。
此图的意义和作用,可以总结成两句话:(1)表示颜色视觉的基本规律。
(2)表示颜色混合与分解的一般规律。
2. 坐标系——x ,y直角坐标系。
x——表示与红色有关的相对量值。
y——表示与绿色有关的相对量值。
z——表示与蓝色有关的相对量值。
并且z=1-(x+y)3. 形状与外形轮廓线形状——舌形,有时候也称“舌形曲线”图。
由舌形外围曲线和底部直线包围起来的闭合区域。
舌形外围曲线——是全部可见光单色光颜色轨迹线,每一点代表某个波长单色光的颜色,波长从390nm到760nm。
在曲线的旁边。
标注了一些特征颜色点的对应波长。
例如图中510nm——520nm——530nm等。
底部直线——连接390nm点到760nm点构成的直线,此线称为紫红线。
4. 色彩这是一个彩色图,区域内的色彩,包括了一切物理上能实现的颜色。
很遗憾的是,很难得真正标准的这种资料,经常由于转印而失真。
5. 应用价值——颜色的定量表示。
用(x,y)的坐标值来表示颜色。
白色应该包含在“颜色”这个概念范围内。
6. 若干个特征点的意义(1)E点—等能白光点的坐标点E点是以三种基色光,以相同的刺激光能量混合而成的。
但三者的光通量并不相等。
E点的CCT=5400K。
(2)A点—CIE规定一种标准白光光源的色度坐标点这是一种纯钨丝灯,色温值CCT=2856。
(3)B点—CIE规定的一种标准光源坐标点B点的CCT=4874K,代表直射日光。
(4)C点—CIE确认的一种标准日光光源坐标点(昼光)C点的CCT=6774K。
(5)D点—有时候也标为D光源称为典型日光,或重组日光;CCT=6500K。
7. 三条特殊线(1)黑体色温轨迹线:在舌形曲线的中部,跨过白色区,有一条向下弯的曲线,这就是黑体色温轨迹线。
LED封装行业分光分色标准中的色坐标、黑体轨迹、等温线等色度学概念的计算方法摘要在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为全人类共同的意识。
同时,国家也在大力倡导节能减排,在刚刚成功举办的2010年上海世博会和2008年的北京奥运会都不约而同的以绿色节能为主题,这就给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。
发光二极管(LED)作为新一代绿色光源,与传统光源(白炽灯、荧光灯和高强度放电灯等)相比,具有节能、环保、响应时间短,体积小,寿命长、抗震性好等多项优势,因而受到人们的青睐,成为各国半导体照明领域研究的热点。
本文主要是围绕LED的发光原理和LED封装行业的发展状态,重点探讨在LED封装行业分光分色标准制定过程中涉及的色坐标、等色温线、黑体轨迹曲线等色度学概念的计算方法,为LED封装行业的工程师提供非常实用的理论指导。
关键词:LED、等色温线、黑体轨迹。
第一章前言发光二极管(Light Emitting Diode,即LED)于20世纪60年代问世,在20世纪80年代以前,只有红光、橙光、黄光和绿光等几种单色光,主要作为指示灯使用,这一时期属于LED“指示应用阶段”。
20世纪90年代初,LED的亮度有了较大提高,LED的发展和应用进入了“信号和显示阶段”。
1994年,日本科学家中村修二在GaN基片上研制出了第一只蓝光LED,在1997年诞生了InGaN蓝光芯片+YAG荧光粉的白光LED,使LED的发展和应用进入了“全彩显示和普通照明阶段”。
LED作为一种固态冷光源,是一种典型的节能、环保型绿色照明光源,必将成为继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯(HID)之后的第四代新光源。
LED芯片通常用III-V族化合物半导体材料(如GaAs、GaP、GaN)通过外延生产工艺制造而成,其发光核心是PN结,具有一般PN结的特性,即正向导通,反向截止、击穿特性等。
LED发光原理是LED在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区,电子和空穴在PN结复合,其中部分复合能转换成辐射发光,另一部分转换成热辐射,后者不产生可见光。
黑体轨迹等温线的色品坐标1. 引言黑体轨迹等温线的色品坐标是一种用来描述黑体辐射特性的数学模型。
在研究光学、热学和颜色科学等领域中,这个模型被广泛应用于分析和描述物体的发光特性。
本文将介绍黑体轨迹等温线的概念、原理以及其在实际应用中的意义。
2. 黑体辐射和色品坐标黑体是一个完美吸收所有入射光且能够完全辐射能量的理想化物体。
根据普朗克辐射定律,黑体的辐射谱密度与温度有关,呈现出一定的谱分布。
根据维恩位移定律,黑体辐射谱峰值波长与其温度呈反比关系。
色品坐标是一种用来描述颜色信息的数学模型。
根据国际照明委员会(CIE)制定的标准,色品坐标采用三个参数来表示一个颜色点在红、绿、蓝三个通道上的亮度比例。
将黑体辐射的谱分布转化为色品坐标,可以用来表示不同温度下黑体辐射的颜色。
这种转化过程基于人眼对不同波长光的感知特性,通过将黑体辐射的谱分布投影到色品坐标空间中,可以直观地展示出不同温度下的黑体辐射颜色。
3. 黑体轨迹等温线黑体轨迹是指不同温度下黑体辐射颜色在色品坐标空间中所形成的曲线。
根据普朗克辐射定律和维恩位移定律,可以计算出不同温度下黑体辐射的谱分布,并将其转化为对应的色品坐标。
等温线是指在色品坐标空间中具有相同亮度比例的点所形成的曲线。
在黑体轨迹中,等温线代表了不同颜色点所对应的亮度比例相同。
通过绘制黑体轨迹上各个点对应的等温线,可以得到一系列呈弧状排列、从红到蓝变化、亮度递增或递减的曲线。
4. 实际应用4.1 光学设计在光学设计中,了解黑体轨迹等温线可以帮助设计师选择合适的光源颜色和亮度。
通过分析黑体轨迹等温线,可以确定光源的色温和色彩表现,以满足特定应用场景的要求。
例如,在舞台灯光设计中,根据演出效果需要选择不同温度和颜色的灯光,以营造出符合舞台剧情和氛围的效果。
4.2 热学研究在热学研究中,黑体轨迹等温线可以用于分析物体的热辐射特性。
通过测量物体发射的辐射能量,并将其转化为对应的色品坐标,可以获得物体在不同温度下的发射特性。
黑体轨迹色温匹配的混光算法
陈塬;张文明
【期刊名称】《中国测试》
【年(卷),期】2010(036)001
【摘要】根据实际应用的需求,从格拉斯曼颜色混合定律出发,给出了一种基于混光原理匹配黑体轨迹上色温的算法.该算法已知黑体轨迹上目标色温的色温值和色品坐标,计算出所需红、绿、蓝三原色的亮度,利用该方法可以混合出任意色温的光,实现对黑体轨迹色温的匹配.通过对几种典型色温值进行理论计算以及对可能产生的误差源进行分析,该算法计算精度较高,计算速度较快,在可调标准色温光源的设计中作为理论基础能够很好的满足色温应用的要求.
【总页数】3页(P32-34)
【作者】陈塬;张文明
【作者单位】中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
【正文语种】中文
【中图分类】O432;TH741
【相关文献】
1.基于光谱信息散度与光谱角匹配的高光谱解混算法 [J], 刘万军;杨秀红;曲海成;孟煜
2.音乐播放中RGB-LED混光呈现匹配研究与实现 [J], 付一超;张宏;林高雅;胡志强;
赵瑞瑞
3.目标运动轨迹匹配式的红外-可见光视频自动配准 [J], 王洪庆;许廷发;孙兴龙;李相民;刘太辉
4.改进鲸群优化子空间匹配追踪的稀疏解混算法 [J], 贾志成; 郑笑; 郭艳菊; 陈雷
5.基于空间坐标系旋转的高效轨迹匹配算法 [J], 蒋莉;谢伟;孙国道;钱蕾;梁荣华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
等色温线的确定/\/\<等>\f-邑>-\/\/◇<<前吉人们要想知道光蠢f的色参数如显色指数等,首先必须确定光蔼c的色温畿相关色温. 通常是i!墨光据f的光谱能量分布再计算其色坐标,然后根据光源的色坐标对照CIEI9 60均匀色品图中划分的等色温线由查表或计算得出光潦的相荚色温.要确定等色温线的直线方程,必须知道等色温线与黑体(普朗克辐射体)轨迹相交点的色坐标(Ill,V.)以及萁斜率K.目前可查的等色温线数据都是按25个麦勒德值闾蒲划分的,在铡量计算光据f的相关色温时,部以此数据来计算.这种划分方法中,相邻两等色温线时间的色温间隔太大,色温为2000K时,相邻两等色温问的色温间隔大约为1O0K,色温为5000K时,间隔刖大约为700K.显然,相邻两等色温线之间的色温间隔越大,相关色温的计算误差也耋瀑蔼c时,相关色温的计算误差就比较7■此必须设法减不两相邻等色温线之问的色温间隔,增如等色温线划分的条数.本文介绍了一种简易的可按任意麦勒德值塑L岔的等色5麦勒德值的等色温线间隔进行汁算,计算结果表明,等色温线数据与目前使用的25麦勒穗值间隔在相同麦精撼值处的误差小于1,根据本文介绍的方j击提供的等色温线参数来计算气体放电光源,尤其是高色温的光源如金属卤他物灯,荧光灯等的相关色温时,其精度将前进一大步.南京电手管厂羹启舅(上接第4O页)图5180型玻璃避光曲线(玻璃厚1ram)180玻璃的应变点与96高硅玻璃的应变点接近,但是180的软他点却比高硅玻璃低5lO℃以上,可见180玻璃具有优越的加工性能,这对灯泡生产非常有利.图5为180型玻璃的透光曲线,所示为=一{自一根据厚度为lmm玻璃片对于紫外钱,可见光及红外线的透过率的实测数据绘出的曲线.与石英玻璃比较,可见光透过率十分近似,均达到90以上.紫外光遘过率低于石英玻璃,红外光透过率优于石英玻璃,这说明180型玻璃特别适宜于卤钨灯玻壳使用.最后,作为设计卤钨灯时的参考资料,表2(见第4O页)给出国外180型玻璃管和玻璃杆的规格尺寸.主要参考文献1.日观手册’,日本照明学会编.中置建筑工业出版社中文译本.第141页2.方道胰,蔡祖泉着《电光源工艺,.第6页,3O页}.美目GE奢司coRNIN0|盎南技木寅科。
黑体轨迹等温线的色品坐标(实用版)目录一、引言二、黑体轨迹等温线的概念与原理1.黑体轨迹的定义2.等温线的定义与作用3.色品坐标的定义与作用三、黑体轨迹等温线的色品坐标分析1.色品坐标的选择2.色品坐标与等温线的关系四、黑体轨迹等温线的应用1.在热辐射中的应用2.在显示器件中的应用五、结论正文一、引言在热辐射和显示器件等领域中,黑体轨迹等温线是一个非常重要的概念。
为了更好地理解这一概念,我们需要对其中的色品坐标有所了解。
本文将从黑体轨迹等温线的概念与原理入手,分析其在实际应用中的色品坐标,并探讨其在热辐射和显示器件等领域的应用。
二、黑体轨迹等温线的概念与原理1.黑体轨迹的定义黑体轨迹是指在热辐射场中,一个物体随着温度的升高,其辐射强度与温度之间的关系所形成的轨迹。
黑体轨迹是研究热辐射问题的基础,对于理解热辐射的规律具有重要意义。
2.等温线的定义与作用等温线是指在热辐射场中,具有相同温度的一系列点所组成的曲线。
等温线可以用来表示物体在不同温度下的辐射强度分布,对于研究热辐射传输和热辐射控制等问题具有重要作用。
3.色品坐标的定义与作用色品坐标是用来描述颜色分布的坐标系,通常由色相、明度和纯度三个参数组成。
在显示器件等领域中,色品坐标可以用来精确地控制颜色的显示,提高显示效果的质量。
三、黑体轨迹等温线的色品坐标分析1.色品坐标的选择在研究黑体轨迹等温线时,我们需要选择合适的色品坐标来描述其颜色分布。
通常情况下,我们可以选择色相、明度和纯度这三个参数来表示黑体轨迹等温线的颜色分布。
2.色品坐标与等温线的关系色品坐标与等温线之间存在密切的关系。
通过改变色品坐标中的某个参数,可以实现等温线上不同温度点的颜色变化。
这对于研究热辐射传输和热辐射控制等问题具有重要意义。
四、黑体轨迹等温线的应用1.在热辐射中的应用黑体轨迹等温线在热辐射领域中具有广泛的应用。
通过研究黑体轨迹等温线,我们可以了解热辐射的传输规律,从而提高热辐射的利用率和降低热辐射对环境的影响。
黑体辐射出射度曲线绘制一、目的:学习和巩固黑体辐射定律,验证普朗克辐射定律、斯蒂芬-玻尔兹曼等定律;了解单色仪的工作原理及基本结构。
二、内容:按照实验指导书的要求和步骤操作仿真黑体实验装置,验证黑体相关定律。
三、设备:WHS-型黑体实验装置,计算机,打印机等。
四、原理:黑体是一个能完全吸收并向外完全辐射入射在它上面的辐射能的理想物体。
黑体的光谱辐射量和温度之间存在精确的定量关系,确定了黑体的温度,就可以确定其他的辐射量,因此黑体辐射定律在辐射度学中起了基准的作用,占据十分重要的地位。
自然界不存在绝对黑体,用人工的方法可以制成尽可能接近绝对黑体的辐射源。
钨的熔点约为3695K,充气钨丝灯的光谱辐射分布和黑体十分接近,因此可以用来仿真黑体。
CIE规定分布温度2856K的充气钨丝灯作为标准A光源,以此实现绝对温度为2856K的完全辐射体的辐射,即标准照明体A。
本次实验所用的WHS-1黑体实验装置就是以溴钨灯模拟黑体的辐射源,通过改变灯丝的电流来模拟改变黑体的色温。
描述黑体辐射定律的普朗克公式以波长表示的形式为:(1)式(1)中,第一辐射常数;第二辐射常数;;为光速。
由于黑体是朗伯辐射体,因此可以得到黑体的光谱辐亮度表示式如下:(2)斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述的是黑体的辐射出射度与温度之间的关系:(3)式(3)中,称为斯蒂芬-玻尔兹曼常数。
黑体光谱辐射是单峰函数,其峰值波长满足维恩位移定律:(4)式(4)中,常数。
实验就是要验证黑体辐射的上述定律。
WHS-1型黑体实验装置的工作过程为:调整灯丝电流为某一数值,如1.7A,停留几分钟待光源稳定;单色仪光栅机构复位,从800nm至2500nm以一定的间隔(如1nm)进行扫描,将数据存进内存(即软件中所指“寄存器_1”等),显示的辐出度数值为:。
为保证显示值不偏离理论值太多,除了要保证光栅扫描机构的精度外,溴钨灯的稳定性也十分重要。
因此溴钨灯的预热,以及调整电流后,应有充足的稳定时间。
基于分段三次Hermite插值的光源相关色温及色偏差的快速计算宋喜佳;冯学妮;郝亚茹;邓招奇【摘要】In order to obtain the correlated color temperature (CCT) and Duv of light source, the color coordinate (u0, v0) of a point which is on the Plank blackbody radiation locus and nearest from the light source (uc, vc), and the curve slopes of some points, which are nearest from (u0, v0), are used to be obtained by classical methods. These methods are all time consuming because of large computing in the process of searching and comparison step by step. However, the existing curve-fitting methods, which are possess fast calculation speed, also have many problems, such as large calculation error, limited color temperature range, not able to obtain CCT and Duv at the same time etc. Hence, the relationship between the temperature, color coordinate in the CIE 1960 UCS, and the slope of each point on the Plank blackbody radiation locus is first derived in this paper, and a piece-wise cubic Hermite interpolating polynomial v (u) is built. Then, the color coordinate (u0, v0) and the shortest distance, which is known as D (uv), between (u0, v0) and (uc, vc) are obtained. Because this is an absolutely analytic method instead of traditional methods which are based on searching and comparison step by step, so our purpose of rapid calculation can be achieved. Finally, the color temperature T of (u0, v0) is obtained based on the trigonometry approximate method, so the correlated color temperature (CCT) of light source can be obtained. In thecolor temperature range of 1 000~20 000 K, we calculated the CCT of the \"standard chromatic coordinate table for the isothermal lines of blackbody locus\" and the \"standard color temperature lamp\" respectively by the method introduced in this paper, both results were satisfied, at the same time of obtaining the result of CCT and Duv rapidly, the relative error was effectively controlled under 10-4.%为了确定光源的相关色温 (correlated color temperature, CCT) 和色偏差Duv, 传统算法需要通过逐步搜索比较以确定普朗克黑体辐射轨迹上与光源色坐标 (uc, vc) 距离最近点的色坐标 (u0, v0), 以及与点 (u0, v0) 相邻较近的若干点的曲线斜率, 计算量大、耗时长, 而现有的曲线拟合计算方法虽然计算速度较快, 但普遍存在计算误差大、适用色温范围有限、不能同时获得CCT和Duv等问题.本文首先在CIE 1960 UCS色度空间内推导普朗克黑体辐射轨迹上温度、色坐标、曲线斜率三者之间的对应关系, 并在此基础上建立分段三次Hermite插值函数v (u) 来精确描述普朗克黑体辐射轨迹;然后根据点到曲线距离的函数关系快速计算光源 (uc, vc) 到黑体轨迹v (u) 的最近点色坐标 (u0, v0) 以及最短距离Duv, 由于此计算过程完全采用数学公式进行解析推导, 避免了逐步搜索比较, 因此可达到快速计算的目的;最后利用三角形几何近似的方法确定 (u0, v0) 的色温T, 进而得到光源的相关色温.在1 000~20 000 K的色温范围内, 使用本文算法分别计算了\"标准黑体轨迹等温线色度坐标表\"和标准色温灯的相关色温以及Duv, 均获得了较为理想的计算结果.在实现快速计算相关色温和Duv目的的同时, 相对误差被有效地控制在10-4的范围内.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2019(030)002【总页数】7页(P44-49,102)【关键词】色温;相关色温;分段三次Hermite插值;普朗克黑体辐射轨迹【作者】宋喜佳;冯学妮;郝亚茹;邓招奇【作者单位】电子科技大学中山学院计算机学院,广东中山 528402;中山市启航技工学校,广东中山 528402;电子科技大学中山学院计算机学院,广东中山 528402;电子科技大学中山学院计算机学院,广东中山 528402【正文语种】中文【中图分类】O432.3引言黑体辐射源的色温是黑体的绝对温度。
黑体轨迹与等色温线绘制程序
1.黑体辐射的相对光谱功率分布完全取决于其温度。
当温度固定,它的光谱分布就可以计算出来,不同波长上的功率相对关系固定;
2.随着温度的升高,黑体辐射的光谱分布迅速增加,峰值波长向短波长方向移动;
3.根据黑体在某个温度下的相对光谱功率分布,可以计算其三刺激值以及色品坐标,将不同温度的色品坐标绘制在色品图上并连接成一条弧形轨迹,成为黑体轨迹或者普朗克轨迹。
黑体轨迹上的点既能表示颜色,同时又对应黑体的温度,因此可以用黑体的温度来表示黑体的颜色。
当某种光源的色品和某一温度下黑体的色品相同时,则称黑体的绝对温度为光源的色温,色温一定在黑体轨迹上。
当某种光源的色品和某一温度下黑体的色品最接近,或者说在均匀色品图中相差距离最小时,用该黑体的绝对温度来表示光源的色温,称为相关色温,相关色温不在黑体轨迹上。
光谱功率分布、颜色、和色温的关系?
某种光源有着特定的光谱功率分布,则与CIE标准色度观察者光谱三刺激值曲线积分得到三刺激值,三刺激值得到色坐标,色坐标对应颜色。
色坐标在色品图中的位置隐含了色温和相关色温的概念。
重要结论:
1.色温或者相关色温相同的两个光源只能说明它们的光色相同,
它们可以有较大的光谱功率分布差异。
————————————————
2.1 色温的计算方法
方法一:已知黑体轨迹上点和色温对照表,光源色坐标落在黑体轨迹上,查表得知。
方法二:色温计
原理:黑体的相对光谱功率分布完全取决于其温度。
当温度固定,黑体的光谱分布可以根据普朗克公式计算出来。
不同波长上的功率相对关系固定,即两个波长的功率辐射分别为和,二者比值为一个常数。
色温计只测量少数几个颜色,常见红蓝或者为红、绿、蓝等,计算蓝红比、绿红比,对照黑体的光谱功率分布就能得到色温。
但是这种方法精度是远远不够的,当光源的光谱功率分布与黑体光谱功率分布相差较大时,得到的色温误差会很大。
2.2 相关色温的计算方法
方法一:已知某种光源的色坐标,找到过该点且垂直于黑体轨迹的直线,垂线与黑体轨迹的交点对应的色温就是该光源的相关色温。
方法二:在黑体轨迹上引出很多等色温线。
x-y色品图不是均匀的(色品图上相等距离不代表相同的色品差异),因此在CIE 1960 UCS 均匀色品图中,按照视觉恰可分辨颜色差别把黑体轨迹划分为许多段。
分段的单位为麦勒德(mrd)。