视觉函数和外量子效率的计算方法.ppt

视觉视觉函数函数函数函数LEDLED外量子效率外量子效率外量子效率外量子效率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380nm700nm紫外光红外光546.1nm435.8nm780nm       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380~780nm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(λ)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 (λ) =1/ P(λ)为视敏函数2、相对视敏函数图2 相对视敏函数曲线l光谱光效应函数光谱光效应函数 V  ：： 描述描述人眼对不同波长单色光的视亮人眼对不同波长单色光的视亮度感受性的差异。

如图度感受性的差异如图13-1 l明视觉光谱光效应函数：将明视觉光谱光效应函数：将 黄绿光黄绿光 =555=555nmnm的感觉量定为的感觉量定为1 1，其余波长光的感觉量都小于，其余波长光的感觉量都小于1 1，如图中的实线；，如图中的实线； l暗视觉暗视觉光谱光效应函数：以光谱光效应函数：以 的蓝绿光的蓝绿光 =510=510nmnm的感觉量定的感觉量定为为1 1，如图中虚线如图中虚线l明视觉明视觉光谱光效应光谱光效应函数函数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：波长为波长为λλ的辐射通量的辐射通量若为多色光，则光通量为各单色光的总和即：若为多色光，则光通量为各单色光的总和即：l单位换算单位换算：： 1光瓦等于辐射通量为光瓦等于辐射通量为1W，，波长波长 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（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Φ(lm) Φe(mW)主波长(nm)峰值波长(nm)10.67613.7461.8456.821.01520.9461.4456.431.35428.25461.145642.00842.64460.745652.31949.65460.6455.263.24770.82460.1454.876.056137.6459.2454.1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 如图如图13-213-2，在一半径为，在一半径为 的球心的球心 O O 处放一光源，它向球表面处放一光源，它向球表面 ABCD ABCD 所包所包围面积围面积 S S 上发出上发出 F F 的光通量的光通量面积面积 S S 在球心形成的立体角为在球心形成的立体角为 ：：则这一方向的发光强度为：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0.2~2.0sb，白炽灯灯丝亮度300~500sb二、LED 外量子效率P：光功率（mW）I：输入电流（mA）λ：峰值波长内量子效率 hint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。