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立即沟通屏幕亮度测量
辐射度学(radiology)是一门以整个电磁波段的电磁辐射能测量为研究对象的科学。辐射度量是用能力单位描述辐射能的客观物理量。光度量是光辐射能为平均人眼接受所引起的视觉刺激大小的度量。
辐射测量可以用于测量发光光源,也可以用于测量反射光。
1.辐射光谱原理
所有的电磁辐射都是光,可见光是光谱中人眼能看到的唯一部分。通常,人眼可以检测到380~700nm的可见光波长。在人的一生中,我们的眼睛一直依赖于这一窄波段的电磁辐射来收集关于世界的信息。
辐射量
辐射度就是辐射强度描述的能量照射到物体表面上的能量,因为辐射强度没有变化, 会随着照射的面积的变化而变化。
辐射通量是指单位时间内释放、反射、透射或接受的能量,有时也称为“辐射功率”。
辐照度是是每(垂直/投影)单位面积入射到一个表面上一点的辐射通量,即入射到单位接收表面积上的辐射功率。
辐射亮度是指扩散源在某方向上单位投影面积和单位立体角内发射的辐射功率,可以认为是一束光子沿着某个方向运动。
光度量
辐射度量是用能量单位描述辐射能的客观物理量。光度量是光辐射能为平均人眼接受所引起的视觉刺激大小的度量。
光照度是指光源照射到物体表面一个面元上的光通量除以该面元的面积,即单位面积上所接收的光通量大小。
光亮度又称发光率,是指一个表面的明亮程度, 即从一个表面反射出来的光通量。或者说是指在某方向上单位投影面积的面光源沿该方向的发光强度。
光通量、光强、照度、亮度之间的关系示意图
色度学
物理学里面,研究的是光的客观属性及其规律,色度学里面,研究的是人眼感知的主观属性及其规律,所以色度学是建立在人眼的基础之上的。人类有三种锥细胞,红色光刺激红细胞,蓝色光刺激蓝细胞,绿色光刺激绿细胞,而黄色光既可以刺激绿细胞,也可以刺激红细胞。
色光三原色
颜色是外来的光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。因而物体的颜色不仅取决于物体本身,还与光源、周围环境的颜色,以及观察者的视觉系统有关系。一般来说可见光谱上的各种颜色随光强度的增加而有所变化(向红色或蓝色变化)。
如果被测定的有色物质的每个三刺激值被三个总和除,则每种原色在总刺激部分中所占的比例就极易得到,因为它们的总数为1,0000。两个系数就足可说明色性了。这种比例数值就叫色性坐标,或色性系数,也叫三色系数。
CIE 1931光谱三刺激值曲线 色度图
2.辐射光谱测量方案
积分球光采集
光源在内:
测试原理图
为保证参考光谱的稳定性,所使用的照明光源必须稳定且在测量过程开始前就已经稳定输出。同时在一次测量中,必须保证各接口的相对位置保持不变。
光源在内:
测试原理图
通常可用于灯具等较大的发光物体,积分球在成理想条件下,能将待测光源辐射出来的光散射成积分球内壁单位面积照度一致,且创造一个暗室环境,避免杂散光的影响。
余弦探头光采集
利用余弦探头进行光信号采集,进行待测光源辐照度测量。针对不同的光源可采用不同直径的余弦探头。
采集示意图
镜头光采集
利用镜头进行光信号采集,进行待测光源的辐射亮度,光谱辐射亮度,发光强度,光亮度等与接收角度有关的辐射参数测量。
采集示意图
3.实验
3.1实验目的
测量手机屏幕在三种亮度下的亮度值
3.2实验仪器列表
3.3实验内容
测量手机在三种亮度下的亮度值
测试样品样品:
反射率实验光路设计如下图所示:
图1 屏幕测量光路示意图
按图1示意图搭建光路,在暗室的条件下,测量手机亮度值。实验过程中每隔5分钟保存一次数据,保存原始数据并绘制亮度曲线,测试图片如下图所示
图2 实验测量过程图
图3 实验测量过程图
4.4实验结果
实验测量均在距离手机1cm,最高亮度、中等亮度和低亮度三种亮度下进行测量,每隔5分钟保存一次数据,测量数据曲线图如下:
最高亮度下亮度测量结果:
每组数据的亮度值如下表:
中等亮度下亮度测量结果
每组数据的亮度值如下表:
低亮度下亮度测量结果
每组数据的亮度值如下表: