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白色LED在物体色度测量中的应用研究

2012-08-06钱惠国毛和法

浙江师范大学学报(自然科学版) 2012年4期
关键词:测量实验

钱惠国,吴 琼,毛和法

(浙江师范大学信息光学研究所,浙江金华 321004)

0 引 言

发光二极管(LED)具有体积小、功耗小、价格便宜、使用寿命长等优点,已在测试、医疗、照明等领域[1-3]获得了广泛的应用.超亮白色LED不仅亮度高,且其光谱范围基本覆盖了可见光,颜色再现能力强,经测试,其显色指数可以在80以上[4],有望在物体色度测量中得到应用.本文搭建了透射和反射物体色度测量系统,并用白色LED作为照明光源,分别测量了红、绿、蓝三色透射样品和标准反射板的色度坐标,给出了测量结果,并将该结果与WGS-9型色度仪测量结果进行了比较,结果发现两者误差较小,表明了白色LED应用于物体色度测量的可能性.

1 物体色度测量原理

在CIE 1931-XYZ色度系统中,物体的颜色可以用三刺激值(X,Y,Z)或色度坐标(x,y,z)来表示.如果已知参照光源的光谱功率分布为φ(λ),且测得物体的透射(或反射)率为ρ(λ),则物体颜色的三刺激值可以通过下式计算[5]:

对于实际计算,式(1)中的积分用求和代替,其表达式为

物体颜色的色度坐标可以根据其三刺激值,通过下式计算:

2 物体色度测量系统

由于标准参照光源的光谱功率分布φ(λ)已知,根据物体色度测量原理,测量物体的色度关键是测量物体的透射率或反射率.

2.1 透射物体色度测量系统

如果测得实际照明光源的光谱功率分布为φ0(λ),测得照明光源透过物体后的光谱功率分布为φ1(λ),则物体的透射率 ρ(λ)[6]为

物体透射率测量的实验装置如图1所示,用稳压电源驱动LED发光,光纤……

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