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LED照明的光色测量基础知识一、引言发光二极管（LED)作为新兴的发光体，具有电光效率高、体积小、寿命长、电压低、节能和环保等优点，是下一代照明器件的不二之选。
LED的发展受到国内外的普遍关注，新产品、新技术层出不穷.近年来,LED产业发展迅速,光效不断增加,亮度不断提高，如今，LED已经渗透到了大量的应用场合,尤其是白光LED技术的不断进步，LED在照明领域的应用也已经越来越普及.图1 LED产业的发展1、LED的工作原理发光二极管(LED）是一种能把电能转化为光能的固体器件，它的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统等组成。
LED的基本的工作原理是一个电光转换过程，当一个正向偏压施加于PN结两端，由于PN结势垒的降低，P区的正电荷将向N区扩散，N 区的电子也向P区扩散,同时在两个区域形成非平衡电荷的积累。
由于电流注入产生的少数载流子是不稳定的,对于PN结系统，注入到价带中的非平衡空穴要与导带中的电子复合，其中多余的能量将以光的形式向外辐射，电子和空穴的能量差越大，产生的光子的能量就越高。
能量级差大小不同，产生光的频率和波长就不同，相应的光的颜色就不同.图2 LED的工作原理2、LED的光参数图3 LED的主要光参数（1）光通量光通量是光源在单位时间内发出的光量，也即辐射功率(或辐射通量）能够被人眼视觉系统所感受到的那部分有效当量.光通量的符号为Φ,单位为流明（lm）。
根据光谱辐射通量Φ（λ），由下式可确定光通量.式中V（λ)为相对光谱光视效率，Km为辐射的光谱光视效能的最大值，单位为lm/W,1977年由国际计量委员会确定Km值为683lm/W(λm=555nm)。
（2)光强度光源在给定方向上的发光强度是该光源在该方向的立体角元dΩ内传输的光通量dΦ除以该立体角元之商，即发光强度的单位是坎德拉（cd),1cd=1lm/1sr。
空间各个方向的光强之和就是光通量.(3)光亮度光源发光表面上某一点处的亮度是该面元dS在给定方向上的发光强度除以该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积之商，即:单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。
LED发光的光谱及色度分析引言：随着科技的发展和进步，LED（Light Emitting Diode）作为一种新兴的光源技术受到了广泛的关注和应用。
LED发光的光谱特性和色度分析对于提高LED的光效和色彩质量至关重要。
本文将探讨LED发光的光谱特性、影响因素和色度分析方法。
一、LED发光的光谱特性LED的发光是通过电流通过PN结使载流子复合而产生的，其发光光谱与材料的能带结构和载流子的复合方式有关。
典型的LED光谱包含了一个主要的峰值以及一些辐射在其他波长范围内的辅助峰值。
主要的峰值对应于LED发光的主要波长，而辅助峰值则是由于材料的掺杂和杂质引起的。
二、影响LED发光光谱的因素1.材料的能带结构：LED的发光是由PN结的载流子复合产生的，材料的能带结构对载流子的复合方式有重要影响。
例如，不同的材料具有不同的能带宽度和能带弯曲度，会导致发光峰值的差异。
2.掺杂浓度和类型：材料的掺杂浓度和类型也会对LED的发光光谱产生影响。
掺杂浓度的增加会导致主要峰值的增强，而不同类型的掺杂会引起主要峰值波长的变化。
3.温度：LED的发光光谱也受到温度的影响。
温度升高会导致材料晶格的变化，从而影响载流子的复合方式和发光光谱。
三、色度分析方法为了评估和描述LED发光的色彩特性，常用的色度分析方法有以下几种：1. 色坐标系统：色坐标系统用于描述和标记颜色。
常见的色坐标系统包括RGB、XYZ、CIE Lab等，其中CIE Lab是应用最广泛的色坐标系统之一、通过测量LED发光的光谱，可以转换为对应的色坐标值，进而确定其颜色的色度属性。
2.色温和彩度：色温是用来描述光源颜色的一个重要参数，以热源的颜色特性来比较，单位为开尔文(K)。
常用的光源色温包括暖白色、白色和冷白色等。
彩度表示光源的饱和度，包括纯色光和混合光两种。
3. 光谱功率分布曲线：光谱功率分布曲线（Spectral Power Distribution，SPD）描述光源在不同波长处的辐射强度。
LED 的基本指标一、表1名称 光通量 光强 照度 亮度 光效 平均寿命 符 号 Φ I E L 单 位 流明 Lm 说 明 发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量 电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示 指一批灯至百分之五十的数量损坏时的小时数 在同时考虑灯的损坏以及光束输出衰减的状况下，其综合光束输出 经济寿命 小时 减至一特定的小时数。
此比例用于室外的光源为百分之七十，用于 室内的光源如日光灯则为百分之八十。
LED 的基本指标坎德拉 cd 勒克斯 Lm/m2 尼脱 cd/m2 Lm/w每瓦流明 小时基本指标的定义和说明：【光 通 量】 即一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率（光源每秒种发出的可见光量 之和，简单说就是发光量。
，为说明光源发光的能力的基本量，单位为流明（Lumen） ） 。
一个 l00 瓦 （w）的灯泡可产生 l750lm，而一支 40w 冷白日光灯管则可产生 3l5Olm 的光通量。
【发光强度】简称光度，是说从光源一个立体角（单位为 Sr）所放射出来的光通量，也就是光 源或照明灯具所发出的光通量在空间选定方向上分布密度，单位为烛光（cd） 。
发光强度为 1cd 的光源可放射出 l2.57lm 光通量。
【照 度】即受照平面上接受光通量的密度，可用每一单位面积的光通量来测量。
llm 的光通 量均匀分布在 l 平方公尺（m2）的表面，即产生 1 勒克新（LUX，lX）的照度 1lm 的光通量落 在 l 平方英尺（ft2）的表面，其照度值为 l 尺烛光（Footcandle，fC） 。
桌面、工作面的照度不应 少于 150lX。
起居室的照明采用光线柔合的半直接型照明灯具较理想，其平均照度应达到 l00lX 左右。
阅读和书写用的灯具功率可大些，照度应达到 200lX。
LED光度色度学原理及测量
光度学是研究光学现象的学科，主要关注光的亮度、光强度和发光效率等量化指标。
而色度学则是研究光的色彩属性的学科，主要关注光的色温、色纯度和色度等参数。
在LED光源的评估过程中，光度学和色度学是密不可分的。
光度学测量旨在获得LED光源的亮度和发光效率等数据。
其中，亮度是指光源在不同方向上的平均发光强度，通常用单位面积上单位立体角内所包含的光通量来表示。
发光效率则是指光源将输入的电力转化为光通量的效率，通常以流明/瓦（lm/W）来表示。
在测量过程中，一般使用光度计或辐射计等仪器来获取相应的光度学参数。
色度学测量则涉及到色温、色纯度等参数的测量。
色温是指光源的色彩性质，主要用来描述光源的颜色暖度，通常以克氏温标（K）来表示。
而色纯度则是指光源的颜色纯度程度，即光谱中主要成分的占比，通常用彩色饱和度来表示。
对于色度学参数的测量，一般需要使用光度计配合光谱仪等设备来进行精确测量。
在实际业务培训中，LED光度色度学的测量方法和技术也是非常重要的。
通过了解和掌握LED光源的光度学和色度学参数，并且能够使用相应的测量仪器和设备进行准确测量和分析，可以为企业和个人提供更好的产品质量和服务。
总结起来，LED光度色度学原理及测量是为了评估和控制LED光源的光学性能和色彩表现，通过测量和分析亮度、发光效率、色温、色纯度等参数，为LED光源的设计、生产和选择提供可行性依据。
掌握LED光度色
度学的测量方法和技术对于业务培训具有重要意义，可以提升企业和个人在LED照明领域的竞争力和市场认可度。
LED发光的光谱及色度分析要点LED（Light Emitting Diode）发光的光谱及色度分析是指对LED光源的发光光谱进行测量和分析，并从中提取出色彩信息的过程。
这项分析工作对于研究LED光源的色彩品质、色彩一致性和色彩表现能力具有重要意义。
以下是LED发光的光谱及色度分析的要点。
1.光谱测量方法：光谱测量一般使用光度学测量仪器，如分光光度计或光谱辐射仪。
这些仪器能够将光信号分解成不同波长的成分，并给出每个波长对应的辐射强度。
2.光谱特征分析：对于LED光源来说，最重要的是了解其主要的发光波长范围和光谱亮度分布。
通过分析LED光谱，可以确定其色温、色彩饱和度和色彩均匀度等关键参数。
3.色温：色温是用来描述光源颜色特性的参数之一，表示光源发射的颜色呈现暖色或冷色的程度。
对于白光LED来说，色温一般通过CIE（国际照明委员会）标准的色温标准来确定。
常见的色温范围包括暖白(2700K-3500K)、中性白(4000K-5000K)和冷白(5500K-6500K)等。
色温的合理选择对于不同应用场景的照明效果有着重要的影响。
4.色彩饱和度：色彩饱和度描述了光源所发光颜色的纯度或灰度。
通过分析LED光谱，可以得到色彩饱和度的信息。
色彩饱和度的高低影响着光源所呈现的颜色鲜艳程度。
较高的色彩饱和度适用于需要强烈色彩表现的场景，较低的色彩饱和度适用于需要柔和色彩渲染的场景。
5.色彩均匀度：色彩均匀度是描述光源色彩分布均匀性的参数，通过分析LED光谱亮度分布可以评估光源的色彩均匀性。
色彩均匀度的好坏影响着光源的全局色彩一致性，对于需要大面积照明的场景尤其重要。
6.光谱分析软件：为了更好地分析和处理LED发光的光谱数据，可以使用专业的光谱分析软件。
这些软件能够对光谱数据进行滤波、归一化和色域分析等处理，提取出感兴趣的光谱特征，并生成可视化的结果。
7.综合评估指标：除了上述的重要要点外，综合评估指标也是对LED 发光的光谱及色度进行分析的关键。
