Kaedah nilai pencahayaan visual perantaraan serbuk pendarfluor sumber cahaya LED dengan suhu warna yang berbeza
Penglihatan mata manusia boleh membuat penilaian paling langsung terhadap kesan pencahayaan. Terdapat dua jenis sel fotoreseptor dalam retina manusia: kon dan rod. Sel kon terdiri daripada tiga sel t, d, ρ dengan tindak balas spektrum yang berbeza dan sensitiviti yang rendah. Ia berfungsi dalam keadaan terang dengan kecerahan 3cd/m2 atau lebih, dan boleh membezakan warna dan butiran objek. Selepas rangsangan cahaya dihantar melalui pusat saraf optik, tindak balas spektrum kepada rangsangan cahaya dipanggil fungsi kecekapan bercahaya spektrum penglihatan fotopik V(λ), dan tindak balas maksimumnya adalah pada 555nm. Sel rod berfungsi dalam keadaan gelap dengan kecerahan di bawah 10-3Cd/m2. Mereka mempunyai fotosensitiviti yang tinggi dan hanya boleh membezakan cahaya dan gelap, tetapi tidak dapat membezakan warna dan butiran. Tindak balas spektrum yang sepadan dipanggil fungsi kecekapan scotopic V' ( λ), dan nilai tindak balas maksimumnya ialah pada 507nm. Fungsi optik di bawah penglihatan skotopik bergerak 48nm ke arah gelombang pendek berbanding dengan fungsi optik di bawah penglihatan fotopik, dan kecerahan ambien adalah antara 10-3Cd/m2 dan 3cd/m2, yang dipanggil penglihatan perantaraan, dan tindak balas spektrum yang sepadan dipanggil penglihatan perantaraan. Fungsi kecekapan bercahaya spektrum VmU). Pada masa ini, sel kon dan sel rod pada retina berfungsi pada masa yang sama.
Vffl(A) berubah dengan kecerahan persekitaran. Pada masa ini, tiada lengkung tindak balas spektrum yang pasti untuk penyelidikan mesopik, dan fotometer yang digunakan untuk menguji sumber cahaya elektrik, lampu, peranti pemancar cahaya dan peranti paparan semuanya berdasarkan penglihatan fotopik. Mengikut keluk kecekapan yang jelas, fotometer ini sesuai untuk keadaan fotopik dan reka bentuk kejuruteraan pencahayaan yang berkaitan, tetapi ia akan menghasilkan sisihan yang besar jika digunakan dalam persekitaran penglihatan pertengahan.
Pada masa ini, banyak bidang pencahayaan, seperti lampu jalan, lampu landskap, atau pencahayaan terowong dengan kecerahan rendah semuanya berada di bawah keadaan kecerahan penglihatan pertengahan, terutamanya dalam reka bentuk lampu jalan, pemilihan sumber pencahayaan yang munasabah adalah untuk memastikan keselamatan lampu jalan dan kunci kepada penjimatan tenaga. Jika data yang diukur oleh meter pencahayaan yang diperbetulkan oleh lengkung kecekapan bercahaya spektrum penglihatan pertengahan digunakan sebagai asas reka bentuk dalam reka bentuk pencahayaan ini, reka bentuk dan pelaksanaan pencahayaan tersebut boleh konsisten dengan persepsi mata manusia dalam persekitaran penglihatan pertengahan ini, jika tidak, ia akan menyebabkan penyelewengan besar.
Pada masa ini, kaedah mengkaji pengukuran nilai fotometri di bawah penglihatan pertengahan adalah terutamanya menggunakan spektrometer dan probe fotometrik untuk mengukur taburan kuasa spektrum relatif bagi cahaya yang diukur dan fotometri fotometri atau skotopik masing-masing, dan mengira taburan kuasa spektrum mutlak bagi cahaya yang diukur melalui kedua-duanya. , dan seterusnya mengira nilai fotometri mesopik cahaya yang diukur mengikut model mesopik. Walau bagaimanapun, kaedah ini melibatkan spektrometer, fotometer fotopik atau skotopik, yang mahal, rumit untuk diukur, dan menyusahkan untuk dibawa dan diukur.
Kandungan perbincangan
Tujuan kandungan ini adalah untuk menyediakan kaedah dan meter pencahayaan yang boleh mengukur dengan tepat nilai pencahayaan mesopik sumber cahaya LED fosfor dengan suhu warna yang berbeza dalam persekitaran mesopik untuk menyelesaikan kekurangan teknologi di atas.
Untuk mencapai objek di atas, kaedah yang direka untuk mengesan nilai pencahayaan sumber cahaya LED dengan suhu warna yang berbeza di bawah penglihatan perantaraan, yang termasuk probe iluminometer (1) diperbetulkan oleh fungsi kecekapan bercahaya spektrum fotopik, dan unit pemprosesan data (2 ), alat pengukur pencahayaan yang dibentuk oleh unit paparan (3) dan alat pengukur pencahayaan latar belakang mudah alih (4) atau alat pengukur pemantulan mudah alih (5). Cirinya adalah untuk membetulkan nilai pencahayaan visual pertengahan sumber cahaya LED serbuk pendarfluor dengan suhu warna yang berbeza di bawah keadaan kecerahan latar belakang yang berbeza L daripada 10_3cd/m2 hingga 3cd/m2, dapatkan set pekali pembetulan B, dan simpan mereka dalam meter pencahayaan dalam ingatan. Apabila mengukur, mula-mula ukur nilai pencahayaan fotopik Ev, dan kemudian gunakan alat pengukur mudah alih untuk mengukur nilai kecerahan latar belakang permukaan jalan L; atau gunakan meter pemantulan untuk mengukur pemantulan permukaan jalan untuk mendapatkan nilai kecerahan latar belakang L yang sepadan dengan kecerahan permukaan jalan; kemudian mengikut nilai kecerahan latar belakang L, pekali pembetulan yang sepadan B diperolehi dan nilai kecerahan penglihatan perantaraan yang sepadan E_ diperolehi oleh formula hubungan penukaran Emes=BX Ev antara pencahayaan penglihatan pertengahan dan pencahayaan fotopik. Pekali pembetulan B bagi sekumpulan nilai pencahayaan visual perantaraan di bawah keadaan kecerahan berbeza sumber cahaya LED dengan suhu warna berbeza diperolehi mengikut formula berikut:
Model Pengukuran Pencahayaan Mesopik:
M(x)Vm(A ) {{0}} xV(A ) tambah (lx)V' (λ), 0 Kurang daripada atau sama dengan x Kurang daripada atau sama dengan 1(1)
Dalam formula: νω(λ) ialah fungsi kecekapan bercahaya spektrum penglihatan mesopik; χ ialah perkadaran penglihatan fotopik, iaitu kuantiti antara 0 dan 1, yang berkaitan dengan kecerahan ambien dan suhu warna sumber cahaya, dan nilainya ditunjukkan dalam Jadual 1 yang dilampirkan, untuk warna lain. suhu dan kecerahan latar belakang, nilai X boleh diperoleh dengan mengira taburan kuasa spektrum relatifnya, dan kemudian menginterpolasi nilai dalam jadual.
Sumber cahaya LED serbuk fosfor dengan suhu warna yang berbeza termasuk sumber cahaya LED YAG (cahaya kuning) yang teruja dengan LED biru, sumber cahaya LED fosfor hijau dan merah yang teruja dengan LED biru, dan sumber cahaya LED YAG (cahaya kuning) yang teruja dengan LED biru. ) sumber cahaya terdiri daripada LED merah, juga termasuk cahaya biru, lampu hijau ditambah cahaya merah fosforus sumber cahaya LED teruja oleh LED cahaya ungu atau ultraviolet.
M(X) ialah pemalar penormalan bagi Vm(X ) di bawah χ.
dengan formula
(1) Dapatkan fungsi kecekapan bercahaya spektrum mesopik yang dinormalkan ν_(λ), dan dapatkan panjang gelombang puncak λm pada masa yang sama, dan dapatkan Knres keberkesanan mesopik:
Kffles=683/V_(555) (penyebut ialah nilai kecekapan bercahaya spektrum mesopik pada 555nm)
(2) Emes=(x/683 tambah (IX) (s/p/) 1699) KmesEv/M(χ)=B Ev (5)
Antaranya, B= (x/683 tambah (1-x) (s/p)/1699)Kffles/M(x), s/p ialah nisbah kecerahan fotopik dan skotopik bagi yang diukur sumber cahaya. B ialah pekali pembetulan pencahayaan sumber cahaya LED berasaskan fosfor dengan suhu warna yang berbeza di bawah kecerahan mesopik yang berbeza.
Semasa pengukuran, mula-mula ukur nilai kecerahan fotopik, kemudian pakai meter kecerahan (4) untuk mengukur secara langsung nilai kecerahan latar belakang, atau pakai meter pemantulan (5) untuk mengukur pemantulan permukaan jalan P, dan tukarkan hubungan L{{2 }}Ε*P/π mengikut pencahayaan dan kecerahan , untuk mendapatkan nilai kecerahan latar belakang yang sepadan dengan sumber cahaya. Mengikut kecerahan latar belakang L dan suhu warna sumber cahaya LED yang diukur, pekali pembetulan sepadan B yang disimpan dalam ingatan meter pencahayaan boleh didapati, dan nilai pencahayaan sumber cahaya LED fosfor yang sepadan di bawah keadaan penglihatan pertengahan boleh diukur dengan Emes=BXEv FLmes0 mengesan meter kecerahan pengesanan nilai kecerahan penglihatan perantaraan yang diperoleh melalui kaedah untuk mengesan sumber cahaya LED serbuk pendarfluor suhu warna berbeza yang diperoleh mengikut ciptaan sekarang di bawah nilai pencahayaan penglihatan perantaraan, dan boleh mengukur dengan tepat nilai pencahayaan di bawah persekitaran penglihatan perantaraan, mencerminkan Nilai pencahayaan visual perantaraan yang diperhatikan oleh lampu jalan di mata manusia sebenar, dengan itu menyediakan asas pengukuran untuk memastikan keselamatan dan penjimatan tenaga daripada lampu jalan.
