- 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,所以光度测定是对电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��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.