LED器件常用光电参数及检测原理、技术(下).ppt

第四讲LED器件常用光电参数 及检测原理、技术（ 下） LED发光器件色度学参数1.波长与颜色 2.颜色匹配实验 3. CIE-RGB系统和CIE-XYZ系统色度坐标x、y、z（ Chromaticity Coordinates） 4.主波长λ D(Dominant Wavelength) 5.色纯度P(Purity) 6.显色指数（Color Rendering Index，Ra或CRI） 6.色温TC(Color Temperature)人们观察颜色，看到的不仅仅是色光本身，而是光和物体的统一体，在很大 程度上受心理因素的影响，形成心理颜色国际上统一规定了鉴别心理颜色 的三个特征量即色相、明度和饱和度，又称为心理三属性，其中色相对应于 主波长，明度对应于亮度，饱和度对应于纯度1. 波长与颜色可见光的波长范围在 380～780nm之间，不同 波长的辐射进入人眼的颜 色感受不同，例如，波长 为700nm的光所引起的感 觉是红色，波长为580nm 的光引起的感觉是黄色， 波长为510nm的光引起的 感觉是绿色，波长为 450nm的光引起的感觉是 蓝色等等光色波长长λ（nm)代表波长长红红780～630700橙630～600620黄600～570580绿绿570～500550青500～470500蓝蓝470～420470紫420～380420 各种颜色对应的波长1. 波长与颜色光的颜色与进入人 眼的光辐射的相对光 谱能量分布有关， 当 进入到眼睛的光谱辐 射波长发生改变或者 它们的相对光谱能量 分布发生改变时，人 眼对光的颜色感受也 随着发生变化。

各种颜色对应的波长2 颜色匹配实验把两个颜色调整到视觉相同的方法 叫颜色匹配，颜色匹配实验是利用色 光加色来实现的 在一块白色屏幕上，上方投射红R 、绿G、蓝B三原色光，下方为待配色 光C，三原色光照射白屏幕的上半部 ，待配色光照射白屏幕的下半部，白 屏幕上下两部分用一个黑挡屏隔开， 由白屏幕反射出来的光通过小孔抵达 右方观察者的眼内 待配色光可以通过调节上方三原色 的强度来混合形成，当视场中的两部 分色光相同时，此时认为待配色光的 光色与三原色光的混合光色达到色匹 配 待配色所需要的红、绿、蓝三原色 的数量，称为三刺激值2 颜色匹配实验国际照明委员会（CIE）规定红 、绿、蓝三原色的波长分别为 700nm、546.1nm、435.8nm CIE-RGB光谱三刺激值是317 位正常视觉者，用CIE规定的红、 绿、蓝三原色光，对等能光谱色从 380nm到780nm所进行的专门性颜 色混合匹配实验得到的曲线中的一部分三刺激值是负 数，表明不可能靠混合红、绿 、蓝三种光来匹配对应的光， 而只能在给定的光上叠加曲线 中负值对应的原色，来匹配另 两种原色的混合3 CIE-RGB系统和CIE-XYZ系统1931年的CIE-XYZ系统利用三种 假想的标准原色X（红）、Y（绿 ）、Z（蓝），以便使我们能够得 到的颜色匹配函数的三刺激值都 是正值。

三原色在1931CIE－XYZ系统的坐标三原色在1931CIE－RGB系统的坐标色度坐标x、y、z（ Chromaticity Coordinates ）三刺激值中的每一刺激 值与其总和之比3 CIE-RGB系统和CIE-XYZ系统对于光谱波长为λ的颜色刺激，其r(λ)、g(λ)、b(λ)色度坐标 对x(λ)、y(λ)、z(λ)色度坐标的转换关系为：3 CIE-RGB系统和CIE-XYZ系统用公式计算出1931CIE－RGB系统中各波长的光谱在1931CIE－ XYZ系统中的相应的色度坐标，并将各波长的坐标点连接起来就 成为1931CIE－XYZ系统色度图4. 主波长任何一个颜色都可以看作为用某一个光谱色按 一定比例与一个参照光源（如CIE标准光源A、B、 C等，等能光源E，标准照明体D65等）相混合而匹 配出来的颜色，这个光谱色就是颜色的主波长已知某颜色的色坐标 ，就可以采用等能白 光E光源（ x0=0.333314， y0=0.333288）作为参 照光源来计算决定颜 色的主波长注意注意：参照光源不同， 主波长呢也是不同的5. 色纯度色纯度(Purity) 其为以主波长描述颜色时之 辅助表示，以百分比计。

定义为待测色度坐标与E光 源之色度坐标直线距离与E光 源至该待测主波长之光谱轨迹 (SpectralLocus)色度坐标距离 的百分比 纯度愈高，代表待测的色度 坐标愈接近其该主波长的光谱 色，是以纯度愈高的待测件， 愈适合以主波长描述其颜色特 性 LED的色纯度==???6. 显色指数显色指数，就是一光源的光照到某颜色上的 反射光，与此颜色在同色温的太阳光照射下的 反射光相比较取平均偏差值Ra20-100，以 100为最高，平均色差越大，Ra值越低 光谱宽度越宽，包含的谱线越丰富，显色指 数越高，但是色纯度越低 光谱宽度越窄，单色性越好，色纯度显色指 数越高，但是显色指数越低6. 显色指数序号 孟塞尔标号 反射比% 日光下的颜色 1 7.5R 6/4 30.05 淡灰红色 2 5Y 6/4 30.05 暗灰黄色 3 5GY 6/8 30.05 饱和黄绿色 4 2.5G 6/6 30.05 中等黄绿色 5 10BG 6/4 30.05 淡蓝绿色 6 5PB 6/8 30.05 淡蓝色 7 2.5P 6/8 30.05 淡紫蓝色 8 10P 6/8 30.05 淡红紫色 9 4.5R 4/13 12.00 饱和红色 10 5Y 8/10 59.10 饱和黄色 11 4.5G 5/8 19.77 饱和绿色 12 3PB 3/11 6.56 饱和蓝色 13 5YR 8/4 57.26 白种人肤色( 淡黄粉色) 14 5GY 4/4 12.00 树叶绿孟塞尔标号 = 色调 明度/彩度 = H V/CCIE用于显色指数 计算的14种颜色 试样，分别标记 为R1、R2、 R3R14。

Ra，是前8个的平 均值这8种颜色 是最常见的颜色 ）6. 显色指数指数（Ra） 等级 显色性 一般应用 90-100 1A 优 需要色彩精确对比的场所 80-89 1B 良 需要色彩正确判断的场所 60-79 2 普通 需要中等显色性的场所 40-59 3 普通 对显色性的要求较低的场所 20-39 4 较差 对显色性无具体要求的场所常用光源的显色指数 白炽灯 97 日光色荧光灯 80-94 白色荧光灯 75-85 暖白色荧光灯 80-90 卤钨灯 95-99 高压汞灯 22-51 高压钠灯 20-30 金属卤化物灯 60-657. 色温色温定义：光源发射光的颜色与黑体在 某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度 称为该光源的色温。

光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈 低色温不是一种精确的颜色对比，故具有 相同色温值的两种光源，可能在光色外观 上仍有很大差异色度学参数的测量色度学参数是根据人的 视觉特点，经过大量实验 总结出来的现在，对色度学的参数的 测量大部分是通过测量光 谱分布经过计算得到的。