视觉函数和外量子效率的计算方法.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一、视觉函数,人眼成像过程：,人眼成像过程视细胞受到光刺激产生电脉冲视神经中枢大脑成像,光度学的基础知识,1,、电磁辐射和可见光谱,图,1,、电磁波辐射波谱,紫 蓝 青 绿 黄 橙 红,380nm,700nm,紫外光,红外光,546.1nm,435.8nm,780nm,光波是一种具有一定频率范围的电磁波，人们能用眼睛感受到的波长在,380,780 nm,的范围内。波长不同，感受到的颜色就不同。随着波长的缩短，可见光依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，只有单一波长成分的光成为单色光。含有两种以上波长成分的光为复合光。,人眼对波长为,380780nm,内不同波长的光具有不同的敏感程度，称为人眼的视敏特性，描述人眼视敏特性的物理量为视敏函数和相对视敏函数。,1,）视敏函数,在相同亮度感觉的条件下，不同波长光辐射功率,P(,),的倒数用来衡量人眼对各波长光明亮感觉的敏感程度。称：,K(,)=1/P(,),为视敏函数。,2,、相对视敏函数,图,2,相对视敏函数曲线,光谱光效应函数,V,：,描述,人眼对不同波长单色光的视亮度感受性的差异。如图,13-1,。,明视觉光谱光效应函数：将 黄绿光,=555,nm,的感觉量定为1，其余波长光的感觉量都小于1，如图中的实线；,暗视觉,光谱光效应函数：以 的蓝绿光,=510,nm,的感觉量定为1，如图中虚线。,明视觉,光谱光效应,函数,3,、,光学的术语和计量单位,光通量：每秒钟内光流量的度量。单位：流明（,lm,）。,发光强度：光源在单位立体角内发出的光通量，用符号 表示。单位：坎德拉（,cd),。,亮度：用来描述物体表明发光的量度，光源单位面积上在法线方向上的发光强度来表示，记为,B,，单位是：单位面积上的坎德拉，。是客观亮度。,光通量,：是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能通量（辐射功率）。用,F,表示，单位：光瓦，流明（,lm,）。,光通量的计算公式：,波长为,的辐射通量,若为多色光，则光通量为各单色光的总和。即：,单位换算,：,1光瓦等于辐射通量为1,W，,波长 的黄绿光所产生的光感觉量。光瓦单位太大，常用另一较小单位流明（,lm,）,1光瓦,=683lm,光通量的计算公式,1光瓦,=683lm,:,主波长,序号,(,lm),e(mW),主波长,(,nm),峰值波长,(,nm),1,0.676,13.7,461.8,456.8,2,1.015,20.9,461.4,456.4,3,1.354,28.25,461.1,456,4,2.008,42.64,460.7,456,5,2.319,49.65,460.6,455.2,6,3.247,70.82,460.1,454.8,7,6.056,137.6,459.2,454.1,发光强度,：指光源所发出的光通量在空间的分布密度。,不同光源发出的光通量在空间的分布往往不同。,公式计算：当点光源在某一方向上的无限小立体角 内发出的光通量为 时，则该方向上的发光强度为,发光强度的单位：,坎德拉,（,Candela），,符号 。立体角的单位：,球面度,，符号 。,如图13-2，在一半径为 的球心,O,处放一光源，它向球表面,ABCD,所包围面积,S,上发出,F,的光通量。面积,S,在球心形成的立体角为 ：,则这一方向的发光强度为：,三、照度：,照度,：表示被照面上的光通量密度。,计算公式：设被照面无限小面积 上所接受的光通量为 ，则该点处的照度为：当光通量,均匀分布在被照面 上时，则此时被照面的照度为：,单位：勒克斯,四、亮度：,物体在视线方向上的发光强度越大，投影面积越小，就感到它越亮，即亮度越大。,亮度单位：熙提,sb，,太阳亮度20万,sb，,蓝天0.22.0,sb，,白炽灯灯丝亮度300500,sb。,二、,LED,外量子效率,P,：光功率（,mW,）,I,：输入电流（,mA,）,：峰值波长,内量子效率,h,int,那么,LED,的内部发光功率为：,三、,LED,的内部量子效率和内部功率,