- 光是什么
光是能量存在的一种形式，也是宽广的电池波谱中的一部分。可见光在电池谱中是很窄的一部分，波长范围一般被定义为380nm至780nm。通常，光被定义时也包含有红外线和紫外线。
光的检测是一门基本的学科，也需要有广泛的基础知识。要进行光的检测，光学方面的基础常识和概念、术语是必要的。测量光是一项挑战，尤其是决定测量什么和如何测量
- 能测量什么
通常，从光源放射或照到物体表面的光的总能量可以被测量。此总能量覆盖可见光部分，也包括红外线和紫外线的能量。特定波长或某一波长区域的能量也能测量。
另一个有趣的领域是色彩，它是光的一种特性，也能被测量和数量化。
测量光的科学被称为光度测定，它是辐射测定（可见光区域外的辐射测量）的一部分。
2.1 辐射测定
辐射测定是测量电磁辐射的科学,此测量所涵盖的光谱是基于物理常数层面上的. 我们所关心的辐射特性是辐射功率和它在空间及角度的分布.
辐射通量 辐射强度
辐射照度 辐射亮度
2.1.1 辐射通量
这是源发射或者表面接受的辐射功率.也可被定义为通过某特定区域或某立体角辐射能量的速率.
辐射通量的国际单位是瓦特
2.1.2 辐射强度
它被定义为从源发出的某角度内的辐射密度.在特定方向上的辐射强度是真个源在那个方向 上所发出的所有辐射线的功率总和.
辐射强度的国际单位是瓦特/球面度
2.1.3 辐射照度
这是对照在某物体表面的辐射通量的测量
辐射照度的国际单位是瓦特/平方米
2.1.4 辐射亮度
这是指辐射源的单位投影面积内的辐射强度
辐射亮度的国际单位是瓦特/平方米·球面积
2.2 光谱辐射测定
光谱辐射测定是对在电磁波谱中某段波长的光能测量.它能测量整个光谱段或是
特定带宽的波长.
2.2.1 光谱辐射亮度
特定光源的辐射亮度是一个定值,它是整个光谱段范围内的所有能量总和.
对于特定波长的能量值可用光谱辐射亮度来测量.
光谱辐射亮度的国际单位是瓦特/平方米·球面度·纳米
2.2.2 光谱辐射照度
这是对照在单位面积上的特定波长的辐射通量的测定.
光谱辐射照度的国际单位是瓦特/平方米·纳米
2.3 光度测定
电磁能量能以光的形式被人眼看见,所以光度测定是对���磁能量在心理与物理
特性上的测定.”明亮”这个形容光线的词汇的使用,定义了光度测定应根据人类
的感知而进行
光度测定的值与辐射测定的值相对应,对应关系为CIE的标准光视效率函数
光度测定包括四个概念,称为光通量、光强、照度、亮度
2.3.1 光通量
光源以电磁波的形式辐射能量.我们用通量来形容光能,光通量是对光源发射或
是某表面接受光能流量的测定.通过估算与标准眼睛相对应的光度效率的辐射,
从辐射通量得到光通量的数值.
2.3.2 光强
这个描述了光源在某方向上的强度,定义为发射到单位立体角内的光通量值.
2.3.3 照度
这是对照在表面上的光通量的测定,表述为流明每单位面积.
2.3.4 亮度
也称为光亮度.亮度是对发射自或反射自某一投影平面的通量的测定
也可被想象为单位面积上的光强
2.4 色度测定
2.4.1 色彩
色彩是光的一种特性,决定于光的光谱成分和人眼的交互作用.因此,色彩是一
种与心理紧密联系的物理现象,对于色彩的感知是主管的.
2.4.2 色彩感知
眼睛工作的时候像一架,晶状体在视网膜上形成景物的图像.在视网膜上有两种
感光细胞,分别为视杆和视锥细胞.视锥细胞可分为三类,每类细胞感知特定的
光谱段,其中*敏感的是红、绿、蓝波段.这三类细胞的相互作用形成的刺激,
被大脑解释为色彩.这种被普遍接受的视觉色彩理论称作三原色理论.
2.4.3 色彩的混合
伊萨克·牛顿通过凌镜将白光折射为光谱色彩带.**证实并解释了白光的组成,
如果彩色光线增加了,意味着不同的光谱成分也增加了.这种增加的色彩在大
脑中的影响可以是可视光谱中的任何色彩.
人们发现,眼睛对色彩的感觉,是三种视锥细胞共同作用的产物.
一般物体的色彩取决颜料.颜料通过减去入射光的部分光谱来呈现出另一种色
彩,剩余的光线反射后进入眼睛,人就感觉到了物体的色彩.
混合颜料来制造色彩的方法可以概括为减色法,每种颜料都在入射光谱内吸收
特定的光谱成份,反射剩余的光谱.
2.4.4.2 色温
色温的概念是起源于物体被加热至不同温度时,它会表现出相对应的不同颜
色,这样,颜色和温度之间就有了一种联系.当温度升高时,物体的辐射会改变,
导致了颜色的变化.其类特殊的余热发光物体,当被加热时.它会以100%的效率
辐射,科学家们讲这类理想的完全辐射称作黑体辐射,这种辐射体称为黑体.
理想黑体辐射的颜色根据特定的温度而异,色相的范围可在CIE色度图上显示
为一条曲线,这条线称作黑体辐射轨迹.当温度上升时,颜色扈从深红色转为橙色、
黄色、白色直至*终的略带蓝色的白色..
2.4.4.2.1 相关色温
当光源的特性与完全辐射体的特征完全吻合时,色温的概念是非常适用的.当光
源发出的光接近但不吻合于黑体辐射时,色温的概念就需要被延伸出去,这时如
果要来描述这样一类光源发射的光,就要用相关色温的概念.黑体辐射的色温与
这样一类光源发射光的色温是相接近的.相关色温是由光源色彩所在点的等温
线计算所得的.
2.4.4.3 光谱辐射测定
许多光谱能量分布不同的光源.能够产生出相同的视觉效果,相同的色彩,也就是
说,光源的色彩并不能告诉人们,它的光谱能量分布式怎么样的.通常情况下,两种
不同的光源,几时有相同的xy值,或者是相同的色温,它们的光谱鞥能量分布式
不一样的.因此,了解光谱能量分布,能使我们更**、更容易地了解颜色、描述
颜色.
因此,光谱辐射测定方法是目前***的,也是*完整描述色彩的方法.光谱能量
分布曲线可以用来做简单的目测分析,也可以和另一种光源的曲线数据作比较.
然而,*好的应用是将光普数据和CIE的配色函数曲线一起做积分,得到CIE三
刺激值.然后将三刺激值通过公式转换,计算得出各种CIE色度坐标和亮度值,也
就是我们通常所接触到的色空间.