Come leggere il report del test della sfera di integrazione

Ci sono varie strisce di luci a led sul mercato e queste strisce di luci a led provengono da diversi produttori. Quando acquistiamo strisce led, come giudichiamo la qualità delle strisce led? Uno dei metodi più semplici è chiedere al produttore di strisce LED un "rapporto di prova della sfera integrata". Leggendo il rapporto di prova della sfera integrativa è possibile conoscere velocemente i vari parametri del prodotto per valutare preliminarmente la qualità del prodotto. Poiché il rapporto del test della sfera di integrazione contiene molti parametri, molte persone potrebbero non capirlo. Questo articolo spiegherà ogni parametro nel rapporto di prova della sfera di integrazione. Credo che dopo averlo letto, in futuro potrai facilmente comprendere il rapporto di prova della sfera di integrazione. Quindi iniziamo.

Che cos'è una sfera di integrazione?

An sfera di integrazione (noto anche come un Sfera Ulbricht) è un componente ottico costituito da una cavità sferica con il suo interno ricoperto da un rivestimento riflettente bianco diffuso, con piccoli fori per le porte di ingresso e di uscita. La sua proprietà rilevante è un effetto di diffusione o diffusione uniforme. I raggi di luce incidenti su qualsiasi punto della superficie interna sono, da molteplici riflessioni a dispersione, distribuiti equamente a tutti gli altri punti. Gli effetti della direzione originale della luce sono ridotti al minimo. Una sfera integrativa può essere pensata come un diffusore che conserva il potere ma distrugge le informazioni spaziali. Viene in genere utilizzato con alcune sorgenti luminose e un rilevatore per la misurazione della potenza ottica. Un dispositivo simile è la sfera di messa a fuoco o di Coblentz, che differisce in quanto ha una superficie interna speculare (speculare) piuttosto che una superficie interna diffusa. Se vuoi conoscere più dettagli, visita sfera integratrice.

Integrazione del rapporto di prova della sfera

L'immagine qui sotto è un rapporto di prova dalla nostra sfera di integrazione di fabbrica. Come puoi vedere, il rapporto di prova della sfera di integrazione è diviso principalmente in sette parti.

  1. testata
  2. Distribuzione di potenza spettrale relativa
  3. Coerenza del colore Macadam Ellisse
  4. Parametri di colore
  5. Parametri fotometrici
  6. Stato dello strumento
  7. footer

1. testata

L'intestazione contiene le informazioni sul marchio e sul modello della sfera di integrazione. Il marchio della sfera di integrazione della nostra azienda è EVERFINE e il modello è HAAS-1200. SEMPRE Corporation (codice azione: 300306) è un fornitore professionale di strumenti di misurazione fotoelettrici (ottici, elettrici, optoelettronici) e servizi di calibrazione e leader nel campo degli strumenti di misurazione LED e illuminazione. EVERFINE è un'impresa high-tech certificata nazionale, membro di supporto della CIE, società registrata ISO9001, società di software e prodotti software con certificazione governativa e possiede un centro di ricerca e sviluppo high-tech a livello provinciale e un laboratorio accreditato NVLAP (Codice laboratorio 500074-0 ) e Laboratorio accreditato CNAS (codice laboratorio L5831). Nel 2013 e nel 2014, EVERFINE è stata giudicata da Forbes come le società quotate più potenziali della Cina.

2. Distribuzione di potenza spettrale relativa

In radiometria, fotometria e scienza del colore, a distribuzione spettrale di potenza (SPD) la misurazione descrive la potenza per unità di area per unità di lunghezza d'onda di un'illuminazione (uscita radiante). Più in generale, il termine distribuzione spettrale di potenza può riferirsi alla concentrazione, in funzione della lunghezza d'onda, di qualsiasi grandezza radiometrica o fotometrica (es. energia radiante, flusso radiante, intensità radiante, radianza, irradianza, uscita radiante, radiosità, luminanza, flusso luminoso , intensità luminosa, illuminamento, emittanza luminosa).

Distribuzione di potenza spettrale relativa

Il rapporto tra la concentrazione spettrale (irraggiamento o uscita) a una data lunghezza d'onda e la concentrazione di una lunghezza d'onda di riferimento fornisce l'SPD relativo. Questo può essere scritto come:
{\displaystyle M_{\mathrm {rel}}(\lambda)={\frac {M(\lambda)}{M\left(\lambda _{0}\right)}}}

Ad esempio, la luminanza degli apparecchi di illuminazione e di altre sorgenti luminose viene gestita separatamente, una distribuzione di potenza spettrale può essere normalizzata in qualche modo, spesso all'unità a 555 o 560 nanometri, in coincidenza con il picco della funzione di luminosità dell'occhio.

3. Coerenza del colore Macadam Ellisse

La consistenza del colore è valutata in termini di Ellissi di MacAdam, definito negli anni '1930 da David MacAdam e altri per rappresentare una regione su un diagramma di cromaticità che contiene tutti i colori che sono indistinguibili dall'occhio umano medio dal colore al centro dell'ellisse.

Gli esperimenti di MacAdam si basavano sull'osservazione visiva della cosiddetta Just Noticeable Color Difference (JND) tra due luci colorate molto simili. Just Noticeable Difference è definita come la differenza di colore in cui il 50% degli osservatori vede una differenza e il 50% degli osservatori non vede una differenza. Le zone con deviazioni standard della corrispondenza dei colori (SDCM) sono risultate ellittiche nello spazio colore dell'osservatore di 1931 gradi CIE 2. La dimensione e l'orientamento delle ellissi variavano notevolmente a seconda della posizione nel diagramma dello spazio colore. Le zone sono state osservate come più grandi nel verde e più piccole nel rosso e nel blu.

A causa della natura variabile del colore prodotto dai LED a luce bianca, una metrica conveniente per esprimere l'entità della differenza di colore all'interno di un batch (o bin) o LED è il numero di passaggi di ellissi SDCM (MacAdam) nello spazio colore CIE che i LED cadono dentro. Se le coordinate di cromaticità di un set di LED rientrano tutte entro 3 SDCM (o una "ellisse MacAdam a 3 fasi"), la maggior parte delle persone non riuscirà a vedere alcuna differenza di colore. Se la variazione di colore è tale che la variazione di cromaticità si estende a 5 SDCM o un'ellisse di MacAdam a 5 passaggi, inizierai a vedere una certa differenza di colore. Puoi vedere che la consistenza del colore è 1.6 SDCM dal rapporto di prova. E c'è "x=0.440 y=0.403 F3000" in basso, significa che il punto centrale dell'ellisse è "x=0.440 y=0.403".

Categoria Standard Principale Tolleranza Colore

Attualmente, i principali standard di tolleranza del colore sul mercato sono gli standard ANSI nordamericani, gli standard IEC dell'Unione Europea e i punti centrali di tolleranza del colore corrispondenti sono riassunti come segue:

Intervallo CCT corrispondente alla tolleranza cromatica correlata

3-SDCM Diagramma schematico che confronta lo standard IEC e lo standard ANSI

4. Parametri del colore

La sezione Parametri colore contiene principalmente Coordinata cromatica, CCT, Lunghezza d'onda dominante, Lunghezza d'onda di picco, Purezza, Rapporto, FWHM e Indice di rendering (Ra, AvgR, TM30:Rf, TM30:Rg).

Coordinata di cromaticità

Migliori CIE 1931 spazi colore sono i primi legami quantitativi definiti tra le distribuzioni di lunghezze d'onda nell'elettromagnetico spettro visibile, e i colori fisiologicamente percepiti nell'uomo visione dei colori. Le relazioni matematiche che le definiscono spazi colore sono strumenti essenziali per gestione del colore, importante quando si ha a che fare con inchiostri a colori, display illuminati e dispositivi di registrazione come le fotocamere digitali. Il sistema è stato progettato nel 1931 dal “Commissione internazionale dell'éclairage”, conosciuto in inglese come il Commissione internazionale per l'illuminazione.

Migliori Spazio colore RGB CIE 1931 e CIE 1931 XYZ spazio colore sono stati creati dal Commissione internazionale per l'illuminazione (CIE) nel 1931.[1][2] Sono il risultato di una serie di esperimenti condotti alla fine degli anni '1920 da William David Wright utilizzando dieci osservatori[3] e John Guild utilizzando sette osservatori.[4] I risultati sperimentali sono stati combinati nella specifica dello spazio colore CIE RGB, da cui è stato derivato lo spazio colore CIE XYZ.

Gli spazi colore CIE 1931 sono ancora ampiamente utilizzati, così come il 1976 CIELUV spazio colore.

Nel modello CIE 1931, Y Europe è luminanzaZ è quasi uguale al blu (di CIE RGB) e X è un mix delle tre curve CIE RGB scelte come non negative (vedi § Definizione dello spazio colore CIE XYZ). Collocamento Y come luminanza ha il risultato utile che per qualsiasi dato Y valore, il piano XZ conterrà tutto il possibile cromaticità a quella luminanza.

In colorimetria, l' CIA 1976 L*, u*, v* spazio colore, comunemente noto con la sua abbreviazione CIELUV, è un spazio colore adottato dal Commissione internazionale per l'illuminazione (CIE) nel 1976, come trasformazione di semplice calcolo del 1931 Spazio colore CIE XYZ, ma che ha tentato uniformità percettiva. È ampiamente utilizzato per applicazioni come la computer grafica che si occupano di luci colorate. Sebbene le miscele di additivi di luci colorate diverse cadranno su una linea nell'uniforme di CIELUV diagramma di cromaticità (soprannominato il CIE 1976UCS), tali miscele di additivi non cadranno, contrariamente alla credenza popolare, lungo una linea nello spazio colore CIELUV a meno che le miscele non siano costanti in leggerezza.

CCT

La temperatura del colore (Correlated Colour Temperature, o CCT, in gergo tecnico dell'illuminazione) è essenzialmente un indicatore di quanto giallo o blu appare il colore della luce emessa da una lampadina. È misurato nell'unità Kelvin e si trova più comunemente tra 2200 gradi Kelvin e 6500 gradi Kelvin.

Duv

Cos'è Duv?
Duv è una metrica che è l'abbreviazione di “Delta u,v” (da non confondere con Delta u',v') e descrive la distanza di un punto di colore chiaro dalla curva di corpo nero.

Viene in genere utilizzato insieme a un valore della temperatura di colore correlata (CCT) per spiegare quanto sia vicina alla curva del corpo nero ("bianco puro") una particolare sorgente di luce.

Un valore negativo indica che il punto di colore è al di sotto della curva del corpo nero (magenta o rosa) e un valore positivo indica un punto sopra la curva del corpo nero (verde o giallo).

Un valore più positivo indica un punto più al di sopra della curva del corpo nero, mentre un valore più negativo indica un punto più al di sotto della curva del corpo nero.

In breve, Duv fornisce convenientemente sia la magnitudine che le informazioni direzionali sulla distanza di un punto di colore dalla curva del corpo nero.

Perché Duv è importante?

Duv è una metrica importante ogni volta che si discute di applicazioni di illuminazione sensibile al colore, come film e fotografia. Questo perché CCT da solo fornisce informazioni sufficienti sul colore esatto.

Nel grafico sottostante, troverai le linee iso-CCT per vari valori CCT. Le linee Iso-CCT descrivono punti il ​​cui valore CCT è lo stesso.

Per 3500K, vedrai la linea estendersi da una tonalità giallastra nell'area sopra la curva del corpo nero (valore Duv maggiore), mentre passerà verso una tonalità rosa/magenta mentre ti sposti lungo la stessa linea iso-CCT di 3500K sotto la curva di corpo nero (valore Duv inferiore, negativo).

In altre parole, se una lampada ha un valore CCT di 3500K, in realtà, può trovarsi ovunque lungo questa linea iso-CCT.

D'altra parte, se ci venisse fornita l'informazione che una lampada ha un valore CCT di 3500K e un Duv = 0.001, questo ci darebbe informazioni sufficienti per sapere che si trova lungo la linea iso-CCT 3500K, leggermente al di sopra della curva di corpo nero . Se e solo se vengono forniti entrambi i valori Duv e CCT, è possibile individuare un punto di colore esatto.

Lunghezza d'onda dominante

Nella scienza del colore, il lunghezza d'onda dominante (e la corrispondente lunghezza d'onda complementare) sono modi per caratterizzare qualsiasi miscela di luce in termini di luce spettrale monocromatica che evoca un'identica (e il corrispondente opposto) percezione della tonalità. Per una data miscela di luce fisica, le lunghezze d'onda dominanti e complementari non sono del tutto fisse, ma variano in base al colore preciso della luce illuminante, chiamato punto bianco, per la costanza del colore della visione.

Lunghezza d'onda di picco

Lunghezza d'onda di picco: la lunghezza d'onda di picco è definita come la singola lunghezza d'onda in cui lo spettro di emissione radiometrica della sorgente luminosa raggiunge il suo massimo. Più semplicemente, non rappresenta alcuna emissione percepita della sorgente luminosa dall'occhio umano, ma piuttosto dai fotorivelatori.

Purezza

La purezza del colore è il grado in cui un colore assomiglia alla sua tonalità. Un colore che non è stato mescolato con bianco o nero è considerato puro. La purezza del colore è un concetto utile se stai mescolando i colori perché vuoi iniziare con un colore puro perché questo ha più potenziale per creare toni, sfumature e tinte diverse.

Rapporto

Il rapporto si riferisce al rapporto tra rosso, verde e blu nella luce mista.

FWHM

In una distribuzione, larghezza intera a metà massimo (FWHM) è la differenza tra i due valori della variabile indipendente alla quale la variabile dipendente è uguale alla metà del suo valore massimo. In altre parole, è la larghezza di una curva di spettro misurata tra quei punti sull'asse y che sono metà dell'ampiezza massima. La metà della larghezza a metà del massimo (HWHM) è metà della FWHM se la funzione è simmetrica.

CRI

Indice di resa cromatica (CRI) è una misura quantitativa della capacità di una sorgente luminosa di rivelare fedelmente i colori di vari oggetti rispetto a una sorgente luminosa naturale o standard. 

Come si misura l'IRC?

Il metodo per calcolare CRI è molto simile all'esempio di valutazione visiva fornito sopra, ma viene eseguito tramite calcoli algoritmici una volta misurato lo spettro della sorgente luminosa in questione.

È necessario innanzitutto determinare la temperatura del colore per la sorgente luminosa in questione. Questo può essere calcolato da misurazioni spettrali.

La temperatura del colore della sorgente luminosa deve essere determinata in modo da poter selezionare lo spettro di luce diurna appropriato da utilizzare per il confronto.

Quindi, la sorgente di luce in questione sarà virtualmente riflessa su una serie di campioni di colore virtuali chiamati campioni di colore di prova (TCS) con il colore riflesso misurato.

Ci sono un totale di 15 campioni di colore:

Avremo anche pronta la serie di misurazioni del colore riflesso virtuale per la luce diurna naturale della stessa temperatura di colore. Infine, confrontiamo i colori riflessi e determiniamo in modo formulativo il punteggio "R" per ciascun campione di colore.

Il valore R per un particolare colore indica la capacità di una sorgente luminosa di riprodurre fedelmente quel particolare colore. Pertanto, per caratterizzare la capacità di resa cromatica complessiva di una sorgente luminosa attraverso una varietà di colori, la formula CRI prende una media dei valori R.

Ra è la media di R1-R8.

AvgR è la media di R1-R15.

TM30

TM30 è una nuova metrica di qualità che è stata recentemente adottata dall'IES per integrare ed eventualmente sostituire la vecchia metrica CRI (CIE) per misurare la fedeltà di una sorgente luminosa.

Componenti principali di TM30

  • Rf che è una metrica simile allo standard CRI (Ra) che misura la resa cromatica in base al confronto con una tavolozza di colori di 99 colori (CRI ne aveva solo 9)
  • Rg che misura lo spostamento medio della gamma (tonalità/saturazione) della sorgente
  • Una rappresentazione grafica di Rg per rappresentare visivamente quali colori sono sbiaditi o più vividi a causa della sorgente luminosa

Per i dettagli è possibile scaricare il PDF “Valutazione della resa cromatica mediante IES TM-30-15".

Motore di calcolo TM-30

5. Parametri fotometrici

Flusso luminoso (flusso)

Nella fotometria, flusso luminoso o potenza luminosa è la misura della potenza percepita della luce. Differisce dal flusso radiante, la misura della potenza totale della radiazione elettromagnetica (inclusi infrarossi, ultravioletti e luce visibile), in quanto il flusso luminoso è regolato per riflettere la sensibilità variabile dell'occhio umano alle diverse lunghezze d'onda della luce.

L'unità SI del flusso luminoso è il lumen (lm). Fino al 19 maggio 2019, un lumen era definito come il flusso luminoso di luce prodotto da una sorgente luminosa che emette una candela di intensità luminosa su un angolo solido di uno steradiante. Dal 20 maggio 2019, il lumen è stato definito fissando l'efficacia luminosa della radiazione monocromatica di frequenza 540×1012 Hz (luce verde con lunghezza d'onda di 555 nm) a 683 lm/W. Quindi una sorgente da 1 lumen emette 1/683 W o 1.146 mW.

In altri sistemi di unità, il flusso luminoso può avere unità di potenza.

Il flusso luminoso tiene conto della sensibilità dell'occhio ponderando la potenza a ciascuna lunghezza d'onda con la funzione di luminosità, che rappresenta la risposta dell'occhio a diverse lunghezze d'onda. Il flusso luminoso è una somma ponderata della potenza a tutte le lunghezze d'onda nella banda visibile. La luce al di fuori della banda visibile non contribuisce.

Efficacia luminosa (Eff.)

Efficienza luminosa è una misura di quanto bene una sorgente luminosa produce luce visibile. È il rapporto di flusso luminoso a energia, misurato in lumen per watt nella  Sistema internazionale di unità (SI). A seconda del contesto, il potere può essere il flusso radiante della produzione della sorgente, oppure può essere la potenza totale (energia elettrica, energia chimica o altro) consumata dalla sorgente.[1][2][3] Quale senso del termine è inteso di solito deve essere dedotto dal contesto e talvolta non è chiaro. Il primo senso è talvolta chiamato efficacia luminosa della radiazione,[4] e quest'ultimo efficacia luminosa di una sorgente luminosa[5] or efficacia luminosa complessiva.[6][7]

Flusso radiante (Fe)

In radiometriaflusso radiante or potenza radiante Europe è energia radiante emesso, riflesso, trasmesso o ricevuto per unità di tempo e flusso spettrale or potenza spettrale è il flusso radiante per unità frequenza or lunghezza d'onda, a seconda che il file spettro è assunta in funzione della frequenza o della lunghezza d'onda. Il Unità SI di flusso radiante è il watt (W), uno joule al secondo (J/s), mentre quello del flusso spettrale in frequenza è il watt per hertz (W/Hz) e quello del flusso spettrale in lunghezza d'onda è il watt per metro (W/m), comunemente il watt per nanometro (W/nm).

5. Parametri elettrici

Tensione (V)

Tensione, differenza di potenziale elettrico, pressione elettrica o tensione elettrica è la differenza di potenziale elettrico tra due punti, che (in un campo elettrico statico) è definita come il lavoro necessario per unità di carica per spostare una carica di prova tra i due punti. Nel Sistema internazionale di unità, l'unità derivata per la tensione (differenza potenziale) è denominata volt. Le nostre strisce luminose a LED sono generalmente 24V o 12V.

Corrente elettrica(I)

An corrente elettrica è un flusso di particelle cariche, come elettroni o ioni, che si muovono attraverso un conduttore elettrico o uno spazio. Viene misurata come la portata netta di carica elettrica attraverso una superficie o in un volume di controllo. Le particelle in movimento sono chiamate portatori di carica, che possono essere uno di diversi tipi di particelle, a seconda del conduttore. Nei circuiti elettrici i portatori di carica sono spesso elettroni che si muovono attraverso un filo. Nei semiconduttori possono essere elettroni o lacune. In un elettrolita i portatori di carica sono ioni, mentre nel plasma, un gas ionizzato, sono ioni ed elettroni.

L'unità SI della corrente elettrica è l'ampere, o amp, che è il flusso di carica elettrica attraverso una superficie alla velocità di un coulomb al secondo. L'ampere (simbolo: A) è un'unità base SI. La corrente elettrica viene misurata utilizzando un dispositivo chiamato amperometro.

Consumo di energia(P)

In ingegneria elettrica, il consumo di energia si riferisce all'energia elettrica per unità di tempo, fornita per azionare qualcosa, come un elettrodomestico. Il consumo di energia viene solitamente misurato in unità di watt (W) o kilowatt (kW).
Il consumo di energia è uguale alla tensione moltiplicata per la corrente.

Fattore di potenza (PF)

In Ingegneria Elettrica, l' fattore di potenza di corrente alternata sistema è definito come il rapporto di vero potere assorbito dal caricare ai potere apparente che scorre nel circuito, ed è a numero adimensionale nella  intervallo chiuso da −1 a 1. Una grandezza del fattore di potenza inferiore a uno indica che la tensione e la corrente non sono in fase, riducendo la media PRODOTTI dei due. La potenza reale è il prodotto istantaneo di tensione e corrente e rappresenta la capacità dell'elettricità di svolgere un lavoro. La potenza apparente è il prodotto di RMS corrente e tensione. A causa dell'energia immagazzinata nel carico e restituita alla sorgente, oa causa di un carico non lineare che distorce la forma d'onda della corrente assorbita dalla sorgente, la potenza apparente può essere maggiore della potenza reale. Un fattore di potenza negativo si verifica quando il dispositivo (che normalmente è il carico) genera potenza, che poi rifluisce verso la sorgente.

In un sistema elettrico, un carico con un basso fattore di potenza assorbe più corrente di un carico con un elevato fattore di potenza a parità di potenza utile trasferita. Le correnti più elevate aumentano l'energia persa nel sistema di distribuzione e richiedono cavi più grandi e altre apparecchiature. A causa dei costi delle apparecchiature più grandi e dello spreco di energia, le utenze elettriche di solito addebiteranno un costo maggiore ai clienti industriali o commerciali dove c'è un basso fattore di potenza.

Ma nel rapporto di prova della sfera di integrazione, poiché la nostra striscia led è una striscia led DC12V o DC24V, il PF è sempre 1.

LIVELLO

Il parametro LEVEL è sempre OUT. Quindi lo ignoriamo.

BIANCO

BIANCO indica quale standard di tolleranza del colore abbiamo selezionato.

6. Stato dello strumento

Integrale T significa tempo di integrazione.

Ip si riferisce alla saturazione fotoelettrica; è correlato alla durata del tempo di integrazione selezionato durante il test e l'IP di selezione (tempo di integrazione automatica) deve essere maggiore del 30%, che è uno stato ideale. Se il tempo di integrazione è selezionato su 100 secondi, l'IP sarà inferiore al 30%, il tempo di test sarà veloce e gli altri parametri optoelettronici non saranno interessati.

7. footer

Il piè di pagina contiene informazioni aggiuntive come il nome del modello, il numero, il tester, la data del test, la temperatura, l'umidità, il produttore e le osservazioni.

Dopo aver letto questo articolo, credo che tu possa leggere facilmente tutti i parametri del rapporto di prova della sfera integratrice. In caso di domande, si prega di lasciare commenti o inviare messaggi tramite il modulo sul sito web. Grazie.

Conclusione

Capire come leggere un rapporto di prova Integrating Sphere è fondamentale per chiunque sia coinvolto nell'illuminazione. Concentrandosi su parametri chiave come il flusso luminoso, l'indice di resa cromatica e la temperatura del colore, è possibile prendere decisioni informate su quale fonte di luce utilizzare. Il rapporto può anche aiutare a identificare eventuali problemi con la sorgente luminosa, consentendo soluzioni di illuminazione migliori e più efficienti.

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