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LED光源是一種固態(tài)的半導(dǎo)體冷光源,被認(rèn)為是未來最理想的照明光源,它具有使用壽命長、響應(yīng)時(shí)間快、高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本文對LED光源光學(xué)性能參數(shù)光通量、光照度、光效做了介紹,感興趣的朋友不妨了解一下!

LED的光通量(luminous flux)指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光量,也稱為LED光源的發(fā)光通量,即人眼所能感覺到的輻射功率,單位為流明(lm),光源的光通量越大,則發(fā)出的光線越多,它等于單位時(shí)間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積。其計(jì)算公式為:

式中:Φ(λ)為光源光通量,Km為最大光譜光視效能,其值與波長有關(guān),如常見的λ=555nm時(shí),Km=683lm/W,V(λ)表示光譜光視效率,φ(λ)代表光輻射能量,單位為W。
光照強(qiáng)度(illumination)是指單位面積上所接受可見光的能量,簡稱照度,光學(xué)中一般用E表示,是用于表示光照的強(qiáng)弱和物體表面積被照明程度的量,單位為勒克斯(Lux或1x)。計(jì)算公式為為:

式中dS為單位面積,dΦ為照射在單位面積上的光通量。在1平方米面積上被光均勻照射的物體所得的光通量是1流明時(shí),它的照度就為1勒克斯,1lx=1lm/m2。
光效分為輻射發(fā)光效率(ηe)與光電轉(zhuǎn)換效率(ηv),輻射發(fā)光效率表示的是光源每瓦光功率對應(yīng)的流明數(shù),光電轉(zhuǎn)換效率的定義是單位電功率下光源發(fā)出的光通量,體現(xiàn)的是光源將電能轉(zhuǎn)化為光能的能力,兩者的單位都為lm/W。輻射發(fā)光效率的計(jì)算公式為:

式中,Km為定值6831m/W,V(λ)為光譜光視效率函數(shù),S(λ)為光譜功率分布。
光電轉(zhuǎn)換效率的計(jì)算由定義可知,是光通量Φ與電功率p的比值:

標(biāo)準(zhǔn)光源是CIE規(guī)定的其輻射近似CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的人造光源。標(biāo)準(zhǔn)照明體是指具有與某一時(shí)刻的晝光相同或近似相同相對光譜功率分布的照明體。物體的顏色是光照射在該物體表面后所呈現(xiàn)的光譜反映,同一物體在不同光源照射下,由于對不同波長光吸收程度的差異,使物體呈現(xiàn)的顏色是不同的。自然光被認(rèn)為是觀察物體顏色最為理想的光源,但是受時(shí)間和環(huán)境的限制,人們不可能時(shí)時(shí)刻刻在自然光下觀察物體的顏色,在多數(shù)情況下,人們只能采用人造光源來觀察物體顏色。為了提高顏色觀察的準(zhǔn)確性,就必須使用接近自然光光譜成分的人造標(biāo)準(zhǔn)光源來觀察物體的顏色。
為了滿足標(biāo)準(zhǔn)光源照明要求,就需要所使用的LED滿足色溫、顯色指數(shù)、光譜分布等條件。目前,市面上的大多數(shù)LED燈管并不是標(biāo)準(zhǔn)光源!只有符合ISO3664:2000的要求,才可以用作觀察顏色的人造標(biāo)準(zhǔn)光源。