如何阅读积分球测试报告

市场上有各种各样的led灯带,这些led灯带来自不同的制造商。 我们在选购灯带时,如何判断灯带的好坏呢? 最直接的方法之一是向 LED 灯条制造商索取“积分球测试报告”。 通过阅读积分球检测报告,可以快速了解产品的各项参数,从而初步评价产品的质量。 由于积分球检测报告中包含很多参数,可能很多人并不了解。 本文将对积分球测试报告中的各个参数进行讲解。 相信看完之后,你以后可以轻松了解积分球检测报告。 所以让我们开始吧。

什么是积分球?

An 积分球 (也称为 乌布利希球体) 是一种光学元件,由一个中空的球形腔体组成,其内部覆盖有漫反射白色反射涂层,并带有用于入口和出口的小孔。 其相关特性是均匀的散射或漫射效果。 入射在内表面上任何一点上的光线,通过多次散射反射,均等地分布到所有其他点。 光的原始方向的影响被最小化。 积分球可以被认为是一个扩散器,它保留了能量但破坏了空间信息。 它通常与一些光源和检测器一起用于光功率测量。 类似的设备是聚焦或 Coblentz 球体,其不同之处在于它具有镜状(镜面)内表面,而不是漫射内表面。 如果您想了解更多详情,请访问 积分球。

积分球测试报告

下图是我厂积分球的测试报告。 可以看到,积分球检测报告主要分为七个部分。

  1. 标题
  2. 相对光谱功率分布
  3. 颜色一致性碎石椭圆
  4. 颜色参数
  5. 光度参数
  6. 仪器状态
  7. 页脚

1。 头

表头有积分球的品牌和型号信息。 我公司积分球品牌为EVERFINE,型号为HAAS-1200。 万事如意 公司(股票代码:300306)是光电(光学、电气、光电)测量仪器和校准服务的专业供应商,在LED和照明测量仪器领域处于领先地位。 EVERFINE是国家认定的高新技术企业、CIE支持会员、ISO9001注册企业、政府认定的软件企业和软件产品企业,拥有省级高新技术研发中心和NVLAP认可实验室(实验室代码500074-0 ) 和 CNAS 认可的实验室(实验室代码 L5831)。 2013年和2014年,EVERFINE被福布斯评为中国最具潜力上市公司。

2. 相对光谱功率分布

在辐射测量学、光度学和色彩科学中, 光谱功率分布 (SPD) 测量描述了照明的每单位波长每单位面积的功率(辐射出射度)。 更一般地,术语光谱功率分布可以指作为波长函数的任何辐射或光度量(例如辐射能量、辐射通量、辐射强度、辐射度、辐照度、辐射出射度、辐射度、亮度、光通量)的浓度, 发光强度, 照度, 发光度)。

相对光谱功率分布

给定波长处的光谱浓度(辐照度或出射度)与参考波长的浓度之比提供了相对 SPD。 这可以写成:
{\displaystyle M_{\mathrm {rel} }(\lambda )={\frac {M(\lambda )}{M\left(\lambda _{0}\right)}}}

例如,照明设备和其他光源的亮度是分开处理的,光谱功率分布可以以某种方式归一化,通常在 555 或 560 纳米处统一,与眼睛的亮度函数的峰值一致。

3. 颜色一致性 Macadam Ellipse

颜色一致性根据以下方面进行评估 麦克亚当椭圆,由 David MacAdam 和其他人在 1930 年代定义,用于表示色度图上的一个区域,该区域包含人眼无法区分的所有颜色与椭圆中心的颜色。

MacAdam 的实验依赖于对两个非常相似的色光之间所谓的可察觉色差 (JND) 的视觉观察。 Just Noticeable Difference 定义为 50% 的观察者看到差异而 50% 的观察者没有看到差异的色差。 在 CIE 1931 2 度观察者色彩空间中,发现具有颜色匹配标准偏差 (SDCM) 的区域是椭圆形的。 根据颜色空间图中的位置,椭圆的大小和方向变化很大。 观察到这些区域在绿色中最大,在红色和蓝色中较小。

由于白光 LED 产生的颜色具有可变性,用于表示批次(或箱)或 LED 内色差程度的方便度量是 CIE 颜色空间中的 SDCM (MacAdam) 椭圆步数,即LED 落入。 如果一组 LED 的色度坐标都在 3 SDCM 以内(或“3 步麦克亚当椭圆”),大多数人将看不到任何色差。 如果颜色变化使得色度变化延伸到 5 SDCM 或 5 步麦克亚当椭圆,您将开始看到一些色差。 从测试报告中可以看到颜色一致性为1.6SDCM。 底部有“x=0.440 y=0.403 F3000”,表示椭圆的中心点为“x=0.440 y=0.403”。

颜色公差主要标准类别

目前市场上主要的色容标准有北美ANSI标准、欧盟IEC标准,其对应的色容中心点总结如下:

对应于相关颜色容差的 CCT 范围

3-SDCM 比较IEC标准和ANSI标准的示意图

4. 颜色参数

颜色参数部分主要包含色度坐标、CCT、主波长、峰值波长、纯度、比率、半高宽和渲染指数(Ra、AvgR、TM30:Rf、TM30:Rg)。

色度坐标

 CIE 1931 色彩空间 是第一个定义的电磁波波长分布之间的定量联系 可见光谱,以及人类生理感知的颜色 色觉. 定义这些的数学关系 色彩空间 是必不可少的工具 色彩管理,在处理彩色墨水、照明显示器和数码相机等记录设备时很重要。 该系统于 1931 年由 “Commission Internationale de l'éclairage”,在英语中称为 国际照明委员会.

此 CIE 1931 RGB 色彩空间 以及  CIE 1931 XYZ 色彩空间 是由 国际照明委员会 (CIE) 于 1931 年。[1][2] 它们是威廉·大卫·赖特在 1920 年代后期使用十名观察者进行的一系列实验的结果[3] 和约翰公会使用七名观察员。[4] 将实验结果结合到 CIE RGB 颜色空间的规范中,由此推导出 CIE XYZ 颜色空间。

CIE 1931 色彩空间仍然被广泛使用,就像 1976 化学发光紫外 色彩空间。

在 CIE 1931 模型中, Y 是 亮度Z 准等于蓝色(CIE RGB),并且 X 是选择为非负的三个 CIE RGB 曲线的混合(参见 § CIE XYZ 色彩空间的定义)。 环境 Y 因为亮度具有有用的结果,对于任何给定的 Y 值,XZ 平面将包含所有可能的 色度 在那个亮度下。

In 比色法, 1976 年 L*, u*, v* 色彩空间,通常以其缩写而闻名 化学发光紫外,是一个 色彩空间 被采纳 国际照明委员会 (CIE) 在 1976 年,作为 1931 年的简单计算转换 CIE XYZ 色彩空间, 但它试图 知觉一致性. 它广泛用于处理彩色光的计算机图形等应用程序。 尽管不同颜色的光的添加剂混合物会落在 CIELUV 制服的一条线上 色度图 (被称为 CIE 1976 UCS),与普遍的看法相反,这种加法混合物不会沿着 CIELUV 颜色空间中的一条线下降,除非混合物在 亮度.

CCT

色温(照明技术术语中的相关色温,或 CCT)本质上是衡量从灯泡发出的光的颜色呈现出黄色或蓝色的程度。 它以开尔文单位测量,最常见于 2200 开尔文度和 6500 开尔文度之间。

杜夫

什么是杜甫?
Duv 是“Delta u,v”(不要与 Delta u',v' 混淆)的缩写,描述了浅色点与黑体曲线的距离。

它通常与相关色温 (CCT) 值结合使用,以解释特定光源与黑体曲线(“纯白”)的接近程度。

负值表示色点低于黑体曲线(洋红色或粉红色),正值表示色点高于黑体曲线(绿色或黄色)。

更正的值表示在黑体曲线上方更远的点,而更负的值表示在黑体曲线下方更远的点。

简而言之,Duv 方便地提供有关色点与黑体曲线的距离的幅度和方向信息。

为什么 Duv 很重要?

每当讨论对色彩敏感的照明应用(例如电影和摄影)时,Duv 是一个重要的指标。 这是因为单独的 CCT 确实提供了有关确切颜色的足够信息。

在下图中,您将找到各种 CCT 值的 iso-CCT 线。 Iso-CCT 线描述了 CCT 值相同的点。

对于 3500K,您将看到这条线从黑体曲线上方区域的淡黄色调延伸(较大的 Duv 值),而当您向下移动相同的 3500K iso-CCT 线下方时,它会过渡到粉红色/洋红色调黑体曲线(较低,负 Duv 值)。

换句话说,如果一盏灯的 CCT 值为 3500K,实际上,它可以位于这条 iso-CCT 线的任何位置。

另一方面,如果我们得到一个灯的 CCT 值为 3500K 且 Duv = 0.001 的信息,这将给我们足够的信息来知道它是沿着 3500K iso-CCT 线,略高于黑体曲线. 当且仅当同时提供 Duv 和 CCT 值时,才能精确定位色点。

主波长

在色彩科学中, 主波长 (以及相应的互补波长)是根据单色光谱光来表征任何混合光的方法,该单色光谱光唤起相同(和相应的相反)色调感知。 对于给定的物理光混合,主波长和互补波长并不完全固定,而是根据照明光的精确颜色(称为白点)而变化,这是由于视觉的颜色恒定性。

峰值波长

峰值波长——峰值波长定义为光源辐射发射光谱达到最大值的单一波长。 更简单地说,它不代表人眼对光源的任何感知发射,而是由光电探测器感知的。

纯度

颜色纯度是颜色与其色调相似的程度。 没有与白色或黑色混合的颜色被认为是纯色。 如果您想从纯色开始混合颜色,那么颜色纯度是一个有用的概念,因为这更有可能产生不同的色调、阴影和色调。

长宽比

比例是指混合光中红、绿、蓝的比例。

FWHM

在一个分布中, 半高全宽 (FWHM) 是因变量等于其最大值的一半时自变量的两个值之间的差。 换句话说,它是在 y 轴上的那些点之间测量的频谱曲线的宽度,这些点是最大幅度的一半。 如果函数是对称的,则半高半宽 (HWHM) 是 FWHM 的一半。

中国国际广播电台

显色指数 (中国国际广播电台) 是与自然或标准光源相比,光源忠实地显示各种物体颜色的能力的定量测量。 

CRI是如何测量的?

计算 CRI 的方法与上面给出的视觉评估示例非常相似,但是一旦测量了相关光源的光谱,就通过算法计算完成。

必须首先确定相关光源的色温。 这可以从光谱测量中计算出来。

必须确定光源的色温,以便我们可以选择合适的日光光谱进行比较。

然后,所讨论的光源将虚拟地照射到一系列称为测试颜色样本 (TCS) 的虚拟色样上,并测量反射颜色。

共有 15 个色板:

我们还将为相同色温的自然日光准备一系列虚拟反射颜色测量。 最后,我们比较反射的颜色并公式化地确定每个色样的“R”分数。

特定颜色的 R 值表示光源忠实呈现该特定颜色的能力。 因此,为了表征光源在各种颜色上的整体显色能力,CRI 公式取 R 值的平均值。

Ra是R1-R8的平均值。

AvgR 是 R1-R15 的平均值。

TM30

TM30 是 IES 最近采用的一种新质量指标,用于补充并最终取代旧的 CRI (CIE) 指标,用于测量光源的保真度。

TM30主要部件

  • Rf 与 CRI (Ra) 标准类似,该标准根据与 99 种颜色的调色板的比较来测量显色性(CRI 只有 9 种)
  • Rg 测量源的平均色域偏移(色相/饱和度)
  • Rg 的图形表示,用于直观地表示哪些颜色因光源而褪色或更鲜艳

详情可下载PDF“使用 IES TM-30-15 评估色彩再现“。

TM-30 计算引擎

5.光度参数

光通量(Flux)

在测光方面, 光通量 或发光功率是光的感知功率的量度。 它与辐射通量不同,辐射通量是电磁辐射(包括红外线、紫外线和可见光)总功率的度量,因为它可以调整光通量以反映人眼对不同波长光的不同敏感性。

光通量的 SI 单位是流明 (lm)。 直到 19 年 2019 月 20 日,一流明被定义为在一个球面度的立体角上发出一个坎德拉光强的光源所产生的光通量。 自 2019 年 540 月 1012 日起,通过将频率 555×683 Hz(波长为 1 nm 的绿光)的单色辐射的发光效率固定为 1 lm/W 来定义流明。 因此,683 流明光源发出 1.146/XNUMX W 或 XNUMXmW。

在其他单位制中,光通量可能有功率单位。

光通量通过用光度函数对每个波长的功率进行加权来说明眼睛的灵敏度,光度函数表示眼睛对不同波长的响应。 光通量是可见光波段所有波长功率的加权和。 可见波段之外的光没有贡献。

光效(Eff.)

发光效果 是衡量光源产生可见光的程度的指标。 这是比例 光通量 至 功率,以 流明 为  ,在 国际单位制 (SI)。 根据上下文,权力可以是 辐射通量 源的输出,或者它可以是源消耗的总功率(电能、化学能或其他)。[1][2][3] 该术语的含义通常必须从上下文中推断出来,有时并不清楚。 前一种意义有时被称为 辐射光效,[4] 而后者 光源的发光效率[5] or 整体发光效率.[6][7]

辐射通量(Fe)

In 辐射测量辐射通量 or 辐射功率 是 辐射能 每单位时间发射、反射、传输或接收,以及 光谱通量 or 光谱功率 是每单位的辐射通量 频率 or 波长,取决于 光谱 被视为频率或波长的函数。 这 SI单位 辐射通量是  (W), 一 焦耳 每秒 (J/s),而频率上的频谱通量是每瓦特 赫兹 (W/Hz),波长中的光谱通量是瓦特每米 (W/m)——通常是瓦特每纳米 (W/nm)。

三、电气参数

电压(V)

电压、电势差、电压力或电张力是两点之间的电势差,(在静电场中)定义为每单位电荷在两点之间移动测试电荷所需的功。 在国际单位制中,电压(电位差)的派生单位称为伏特。 我们的LED灯条一般为24V或12V。

电流(I)

An 电流 是带电粒子流,例如电子或离子,穿过电导体或空间。 它被测量为电荷通过表面或进入控制体积的净流量。 移动的粒子称为电荷载流子,它可能是几种类型的粒子之一,具体取决于导体。 在电路中,电荷载体通常是通过导线移动的电子。 在半导体中,它们可以是电子或空穴。 在电解质中,电荷载流子是离子,而在电离气体等离子中,它们是离子和电子。

电流的国际单位制单位是安培或安培,它是电荷以每秒一库仑的速率流过表面的电流。 安培(符号:A)是 SI 基本单位。 电流是使用称为电流表的设备测量的。

功耗(P)

在电气工程中,功耗是指单位时间内为操作某物(例如家用电器)而提供的电能。 功耗通常以瓦特 (W) 或千瓦 (kW) 为单位测量。
功耗等于电压乘以电流。

功率因数(PF)

In 电气工程, 功率因数 一个 AC电源 系统被定义为  的 真正的力量 被吸收 加载 以及 视在功率 在电路中流动,并且是 无量纲数 ,在 封闭间隔 -1 到 1。小于 XNUMX 的功率因数幅度表示电压和电流不同相,从而降低平均值  产品展示 两者中。 有功功率是电压和电流的瞬时乘积,代表电力进行工作的能力。 视在功率是 有效值 电流和电压。 由于能量存储在负载中并返回到电源,或者由于非线性负载会扭曲从电源汲取的电流波形,因此视在功率可能大于实际功率。 当设备(通常是负载)产生功率,然后流回电源时,就会出现负功率因数。

在电力系统中,对于传输的相同数量的有用功率,具有低功率因数的负载比具有高功率因数的负载吸收更多的电流。 更高的电流会增加配电系统中的能量损失,并需要更大的电线和其他设备。 由于较大设备和能源浪费的成本,电力公司通常会向功率因数较低的工业或商业客户收取较高的费用。

但是在积分球测试报告中,由于我们的灯带是DC12V或DC24V灯带,所以PF始终为1。

LEVEL

参数 LEVEL 始终为 OUT。 所以我们忽略它。

白色

白色表示我们选择的颜色容差标准。

6.仪器状态

积分T 表示积分时间。

Ip 指光电饱和度; 与测试时选择的积分时间长短有关,选择(自动积分时间)IP应大于30%,为理想状态。 如果积分时间选择为100秒,IP小于30%,测试时间快,不影响其他光电参数。

7。 页脚

页脚有附加信息,例如型号名称、编号、测试仪、测试日期、温度、湿度、制造商和备注。

看完这篇文章,相信你可以轻松阅读积分球测试报告的所有参数。 如果您有任何问题,请通过网站上的表格发表评论或发送消息。 谢谢你。

结语

了解如何阅读积分球测试报告对于从事照明工作的任何人来说都至关重要。 通过关注光通量、显色指数和色温等关键参数,人们可以就使用哪种光源做出明智的决定。 该报告还可以帮助识别光源的任何潜在问题,从而提供更好、更高效的照明解决方案。

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