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cos曲线图

来源：baiyundou.net   日期：2024-08-24

1.辐射量

1.辐射能Qe：同其他电磁辐射一样，可见光辐射也是一种能量传播形式。以电磁辐射形式发射、传输或接收的能量乘坐辐射能，通常用字符Qe表示。度量辐射能的单位为焦耳（J）。

2.辐通量Φe：单位时间内发射、传输或接收的辐射能称为辐通量，通常用字符Φe表示。若在dt时间内发射、传输或接收的辐射能为dQe，相应的辐通量Φe为

3.辐射出射度Me：辐射源单位发射面积发出的辐通量，定义为辐射源的辐出度，以Me表示。假定辐射源的微面积dA发出的辐通量为dΦe，则辐出度Me为

辐出度单位为瓦每平方米（W/m2）

4.辐照度Ee：辐射照射面单位受照面积上接受的辐通量，定义为受照面的辐照度，假定受照面的微面积dA上接受的辐通量为dΦe，则辐照度Ee为

辐照度单位为瓦每平方米（W/m2）。

5.

辐亮度Le：表征具有有限尺寸辐射源辐通量的空间分布。元面积为dA的辐射面，在和表面法线N和θ角方向，在元立体角dΩ内发出的辐通量为dΦe，则辐亮度Le为

根据定义可以认为，元面积dA在θ方向的辐亮度Le就是该辐射面在垂直于θ方向的平面上的单位投影面积在单位立体角发出的辐通量。辐亮度的单位名称为瓦每球面度平方米[W/(sr·m2)]。

6.辐射强度Ie：点辐射源向各个方向发出辐射，在某一方向，在元立体角dΩ内发出的辐通量为dΦe，则辐强度Ie为

2.光学量

①光通量Φv：标度可见光对人眼的视觉刺激程度的量为光通量，通常以字符Φv表示。光通量的单位为流明（lm）。

②光出射度Mv：光源单位发光面积发出的光通量，定义为光源的光出射度，以字符Mv表示。假定光源的微发光面积dA发出的光通量为dΦv，则光出射度Mv可表示为

光出射度的单位为流明每平方米（lm/m2）。

③光照度Ev：单位受照面积接收的光通量，定义为光照面的光照度，通常以字符Ev表示，假定光照面微面积dA上接受的光通量为dΦv，则该微面上的光照度Ev可用下式表示

光照度的单位名称是勒克斯（lx）。1 lx=1 lm/m2。

④发光强度Iv：点光源向各方向发出可见光，在某一方向，在元立体角dΩ内发出的光通量为dΦv，则点光源在该方向上的发光强度Iv为

点光源的发光强度等于点光源在单位立体角内发出的光通量。发光强度的单位为坎德拉（cd）。
⑤光亮度Lv：为了描述具有有限尺寸的发光体发出的可见光在空间分布的情况，采取了光亮度Lv的光学量。发光面的元面积dA，在和发光表面法线N成θ角的方向，在元立体角

dΩ内发出的光通量为dΦv，则光亮度Lv为

表明，元发光面dA在θ方向的光亮度Lv等于元面积dA在θ方向的发光强度Iv与该面元面积在垂直于该方向平面上的投影cosθdA之比。单位为坎德拉每平方米（cd/m2）

3.实验

3.1实验目的

测量手机屏幕在低、中、高亮度下的亮度值nit、色坐标及其稳定性。

3.2实验仪器列表

仪器/设备名称型号&序列号配置明细
4°视场角镜头/光谱范围380-1100nm,透过率＞90%
高灵敏光谱仪LiSpec-HS400光谱范围200-1100nm，SMA光纤接口输出
光学支架//

3.3实验内容
1、在低亮度模式下验证在不同积分时间下，光谱仪最佳采样时间

2、在低、中、高亮度下测量手机屏幕（W,R,G,B）亮度光亮度、色坐标及稳定性

手机屏幕辐射测量实验光路设计如下图所示：

屏幕测量光路示意图

按上图示意图搭建光路，在暗室的条件下，按实验内容1测量手机最低亮度下的亮度值，以不同积分时间为不同组进行测量。实验过程中每隔5分钟保存一次数据以验证系统的稳定性，保存原始数据并绘制亮度曲线，评估最佳光谱仪最佳采样时间测试图片如下图所示

实验测量过程图

3.4实验结果

实验测量均在距离手机2cm，最低亮度下进行测量，每隔5分钟保存一次数据，测量数据曲线图如下：

2600ms积分时间下亮度测量结果：

软件截图：

650ms积分时间下亮度测量结果：

每组数据的亮度值如下表：

测量次数123456
测量结果（nit）2.3383173662.3267571632.3213175322.3306304022.3184863322.321005822
平均值（nit）2.326085769（以此值作为标准值）
稳定性偏差（%）0.52584460.02886370.20498980.19537680.3267050.2183904
稳定性偏差平均值（%）0.250028371

软件截图：


325ms积分时间下亮度测量结果：

每组数据的亮度值如下表：

测量次数123456
测量结果2.3473813562.3608140512.3598566612.3728366272.3155358222.304842019
平均值（nit）2.343544423
稳定性偏差（%）0.91551171.49299231.45183352.0098510.45354940.9132832
稳定性偏差平均值（%）1.2061702

软件截图：

200ms积分时间下亮度测量结果：

每组数据的亮度值如下表：

测量次数123456
测量结果（nit）2.2819033512.2964588682.3478223112.3030925932.3331740752.308789268
平均值（nit）2.311873411
稳定性偏差（%）1.8994321.27368050.93446860.98849220.30473110.7435883
稳定性偏差平均值（%）1.0240654

软件截图：

110ms积分时间下亮度测量结果：

每组数据的亮度值如下表：

测量次数12345
测量结果（nit）2.3188445032.2810717112.2426293312.2998970752.335353065
平均值（nit）2.295559137
稳定性偏差（%）0.31130691.93518483.58784871.12586970.3984073
稳定性偏差平均值（%）1.4717235

软件截图：

4.结论

通过以上5组采样积分时间的测试结果数据，不同积分时间下的亮度值与标准值差别不大，但稳定性有所差异，从数据结果判断建议采用200ms积分时间

推荐：

LiSpec-Mini/UV系列微型光谱仪

光源

iLight-HAL、iLight-HAL-HP、iLight-HAL-UV卤钨灯

iLight-DH-ADJ氚卤组合光源

iLight-Xe 氙灯

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