光輻射測量技術(shù)期末復習

1、光輻射測量技術(shù)期末復習一.填空或選擇1.可見光的波長范圍為380780nm.2人眼中的光感受細胞有錐體細胞和桿體細胞,前者能感受物體的顏 色及細節(jié),后者能感受明暗.3 .CIE推薦了四種照明與觀測條件,分別是 0/d、d/0、45/0、0/454 .色的三屬性分別是色調(diào)、明度和飽和度,利用這三屬性可以定性和 定量地描述任何一個顏色,如果在一個顏料中參加白色或黑色顏料, 可以改變上 述的色調(diào)和明度屬性.5 .在充分暗適應的狀態(tài)下,全黑視場中,人眼感覺到的最小光刺激值,稱 為人眼的絕對視覺閾.6 .人眼視覺在一定背景亮度下可探測的最小襯度比照度稱為閾值比照度,或稱比 度差靈敏度.7 .在相同溫度下

2、,輻射體的輻射出射度與黑體的輻射出射度之比,稱為一般輻射 體的輻射發(fā)射率;根據(jù)器的不同,一般將輻射體分為黑體、灰體和選擇體.8 .幾條黑體輻射定律：1斯蒂芬-波爾茲曼定律用于計算 全輻射出射度MT=: T4W/m22維恩位移定律用于計算黑體輻射的峰值波長丁 二 bm/ K3最大輻射定律用于計算 最大輻射出射度MOm = MO m,T = BT5溫度為280K時,黑 體輻射的峰值波長為10.5 口 m、最大輻射 出射度為 22.14W/M、全輻射出射度為348.5 W/南.提示：b = 1.2862 X10-11Wm2仙 m1K-5,6=5.6696 X10-8 W-m2-K4,b=2898p

3、m?K 9 .假設有一個光源的相對功率分布為 S 入,光源的三刺激值可以用下面的公 式表小：780_X= (K£ S(向一)T80780_Y= (K£ S(kW)-80780_Z= (K£ S(X)z(X),孕0式中的常數(shù)K叫做調(diào)整因素,它是將光源他信調(diào)整為100時得出的.10 .物體色是指非發(fā)光體反射或透射的顏色,物體色的三刺激值與所采用的照明體的光譜 分布有關(guān),還與物體自身的物理狀況有關(guān)系,假設物體的透射率為入,那么透射光 的三刺激值可以用下面的公式表示：780_X= KZ?ZS 1x D,郊780_Y二 K£?九S ,80780_色度*L* a*b

4、A61.50-41.5913.37B61.36-18.13-18.78Z= K£ X 九S Az ?J 的11 .有A和B兩個顏色的色度值如右面的表所示,將表中的A和B色度值代入后的色差的計算公式為：AE = AL* 2 +Aa*2 +Ab*21212.發(fā)光強度的測量可用目視光度法或客觀光度法測量13.參加混合白色光為C和G,其色度參數(shù)如表所示顏色色品坐標亮度cd/m2xyG0.35000.700020.00Q0.55000.20002.00其混合色的色品坐標為x=0.402, y=0.570 、亮度為22 cd/m2.14 .顏色測量的方法分為目視測色和儀器測色兩大類,其中儀器測色

5、包括分 光光度法和光電積分法兩種方法.15 .紅光和綠光相加為A .A.黃光B,橙色光 C,藍光 D.品紅色光1.1. 點光源S在面元ds上產(chǎn)生的照度與光源的成正比,與成反比,并且與面元相對于光束的傾角有關(guān).BA.光通量、距離的平方、B,發(fā)光強度、距離的平方、C,發(fā)光強度、面積的大小17 .色度學中的“色溫通常用來表達 B .A.光源的溫度B .物體發(fā)光時的光色 C .環(huán)境溫度對顏色的影響 D .光源的 光譜特性18 .理想的光輻射測量系統(tǒng)應當具有以下性能：a在所測量的光譜范圍九1,九2內(nèi),系統(tǒng)具有均勻的光譜響應.b在所要求測量動態(tài)范圍內(nèi),系統(tǒng)具有線性響應,即輸出信號和待測輻 射度量之間成正比

6、關(guān)系.c光學系統(tǒng)沒有漸暈和像差.d測量系統(tǒng)的響應不受入射光偏振程度的影響.19,均勻點光源的光強為16cd,其光通量為64工lm,照射到r=5m的球壁上 的照度為 0.64lxlm/mA2.20 .三基色分別指紅二綠迎藍三色,各自對應的波長分別為700nm 546.1nm和 435.8nm.21 .計算總光通量的方法有 等角度系數(shù)法、等立體角法和做圖法三種.我國總光 通量白熾標準燈有 BDT型、BD型和 業(yè)型三種.22 .在CIE標準色度系統(tǒng)中,CIE1931標準色度系統(tǒng)適用于2.4.視場,CIE1964補充色度系統(tǒng)適用于4.10.視場.23 .光電法測量中的接受器前必須配置V 入濾光片27

7、.照度計作精密測量時常連用的是C 元件A、低阻微安表 B、安培計 C、低阻減流計28 .硒光電池的A ,測量結(jié)果越精確.A、線形越好B、靈敏度越高C、透光率越大29 .一般光源的亮度是通過測C 而求得.A、 I B 、 C 、 E D 、 L30 .測量亮度的兩種方法而求得的亮度是的平均亮度.A、任意方向 B、垂直方向 C、水平方向31,由光根本性質(zhì)知波長相同的各條出射光譜線之間是 A A、平行 B、相交C、垂直32 .高壓氤燈主要是輻射近紅外(A )以m波長的強譜線.A > 0.81 B、167400 C、22040033 .描述熱輻射本領(lǐng)大小的物理量是()A、聚光本領(lǐng) B、發(fā)射本領(lǐng)

8、C、分辨本領(lǐng)二.名詞解釋1 .色飽和度：根據(jù)正比于物體外表視亮度判斷色濃度的一種目視感知屬性.2 .均勻顏色空間：能以相同距離表示相同知覺色差的色空問.3 .相關(guān)色溫：當某一種光源色品與某一種溫度下的黑體的色品最接近,該黑體 的溫度為該光源的相關(guān)色溫.4 .同色異譜：具有相同顏色而光譜分布不同的色刺激.5 .顯色指數(shù)：光源顯色性的度量,表示在被測光源下和參考光源下物體顏色的 相符程度.6 .色度坐標：三刺激值與它們之和的比.假設某顏色的三刺激值為X、Y、Z,那么x=X/(X+Y+Z)、y=Y/(X+Y+Z)稱為該顏色的色度坐標.7 .標準照明體：CIE針對顏色的測量和計算推薦的光譜功率分布,主

9、要是標準 照明體A和D.三.簡答1 .朗伯輻射體是怎么樣定義的？它有哪些主要特性？定義：除了漫反射體以外,對于某些自身發(fā)射輻射的輻射源, 其輻亮度與方向無 關(guān),這類輻射源稱為朗伯輻射體.特性：(1)朗伯余弦定律：I 9 = I o cos日(2)出射度與輻亮度的關(guān)系：L=M/兀2 .什么是光源的亮度,它描述了光源的什么特性？光源的亮度是表示人對光源的發(fā)光強度實際感受的物理量.它描述了不同發(fā)光面的明亮程度.3 .什么是CIE標準照明體,它們與標準光源有何不同？CIE針對顏色的測量和計算推薦的光譜功率分布,主要是標準照明體A和D.標準照明體以數(shù)據(jù)表格給出,而標準光源是一種實在的光源.4 .什么是光

10、源的顯色性,怎樣評價光源的顯色性？光源的顯色性是指光源顯現(xiàn)物體顏色的特性, 用光源的顯色指數(shù)來評價,一般光 源的顯色指數(shù)越高,其顯色性越好.5 .格拉斯曼顏色混合定律的描述 P114(1)人的視覺只能分辨顏色的明度、色度、飽和度三種變化；(2)在由兩個成分組成的混合色中,如果一個成分連續(xù)變化,混合色的外貌也 連續(xù)變化；(3)顏色的代替律：但凡在視覺上相同的顏色都是等效的；(4)亮度相加定律：混合色的總亮度等于組成混合色的各顏色光的亮度總和.6.理想的光輻射測量系統(tǒng)應當具有哪些性能 ？ P1818 .顏色有哪些根本屬性？各個屬性的含義是什么？怎樣用顏色立體來表示顏色 的屬性(作圖說明)？顏色有色

11、調(diào)、明度、飽和度三屬性；色調(diào)：表示紅、黃、綠、藍、紫等顏色特性； 明度：人眼對物體的明暗感覺；飽和度：色彩的純潔性；顏色立體(如下列圖所示) 是一個垂直的橢球體,其中央縱軸表示顏色的明度,由低到高表示由黑到白的不 同明度；圓周的各點代表光譜上各種不同的色調(diào)； 從圓周向圓心過渡表示飽和度 逐漸降低.圖工即.色土牯9 .照度計的根本結(jié)構(gòu)有哪些,為了可靠地測量照度,照度計必須滿足的條件是什么？ P211照度計的根本結(jié)構(gòu)是光電測量頭和示數(shù)裝置.滿足的條件：(1)照度計光電探測器的光譜響應應符合照度的測量要求；(2)探測器的余弦校正；(3)照度示值與所測照度有正確的比例關(guān)系；(4)照度計要定期進行精確標

12、定；(5)照度計要有較強的環(huán)境適應性.四、計算1 .氫凝激光器發(fā)射出功率為3mW波長為632nm的激光束,此激光器發(fā)出的總 的光通量為多少？假設激光束的發(fā)散半角為1mrad,放電毛細管的直徑為1mm并且人眼只能觀看1cd/cm2的光亮度,問所戴保護眼鏡的透射比應為多少？假設激 光光源的光視效能為152lm/W激光器發(fā)出的總的光通量：L - K e=152X 0.003=0.456(lm)1mrad=10-3 rad d Q = (10'3)2 tt sr放電毛細管的截面積：dS = nr2 = n工0.0005 2(次)激光亮度：Lv = 1. 85 1011cd / m2d'

13、jdS眼鏡的透射比：.=Lmx = 5.410-8Lv2 .理想漫射面的面積為4cni,其亮度為50cd/cm2求：(1)垂直方向的光強度；(2)與垂直方向成60度傾斜角方向的光強；(3)如果光線垂直射至50cm遠處半徑為2cm的圓形屏幕上,求入射到屏幕上的 光通量.(1) I1 = LS = 504 = 200cd(2) I2 = 11cos日=200 x cos60 = 100cd(3)4=! n2 = -200 父五父 0.02 2 = 1.0 (lm)L20. 523.假設某種顏色樣品的光反射率為0.1 ,其色品坐標為x=0.44 , y=0.11 ,求該顏色 的三刺激值.假設該顏色與Y=42, x=0.25,y=0.60的樣品色混合,求混合色的色品.一.一,一11解：由可得：Y =1.：0.1X1 Y 0.44 y1 1 .10 = 401 - X1y1y1Y1 - 0.44 - 0.110110 = 40.9同理：Y2 = 42X2X2y20.25兩42 -17.5Z21 - x2 - y2 V Y2y21 - 0.25 - 0.6006042 = 10.5混合色的三刺激值分別為:X