LED器件常用光电参数及检测原理、技术(下).ppt

1、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 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

2、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380780nm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。,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

3、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

4、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1931CIEXYZ系统的坐标,三原色在1931CIERGB系统的坐标,色度坐标x、y、z（Chromaticity Coor

5、dinates） 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,对于光谱波长为的颜色刺激，其r()、g()、b()色度坐标对x()、y()、z()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1931CIERGB系统中各波长的光谱在1931CIEXYZ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1931CIEXYZ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

6、。,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

7、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

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/C,CIE用于显色指数计算的14种颜色试样，分别标记为R1、R2、R3.R14。（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60-65,7. 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