光度計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 什么是照度計(jì)?
照度計(jì)是一種測量光源照射下表面亮度的測量儀器。
光源包括太陽光、熒光燈、白熾燈和LED燈。亮度定義為單位面積的光通量(lm/m2),
單位為勒克斯(lx)。影棚攝影中使用的入射光度計(jì)也可以視為一種照度計(jì),
但其特點(diǎn)是顯示EV(能量值)值,以便更方便地轉(zhuǎn)換為光圈和快門速度。
照度計(jì)的用途
在某些情況下,工作環(huán)境的亮度會(huì)受到監(jiān)管。例如,學(xué)校、工廠和辦公室等人員工作場所的
照明設(shè)備照度由《學(xué)校環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)安全衛(wèi)生條例》和《辦公場所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)條例》規(guī)定。
在這些場所,會(huì)使用照度計(jì)來測量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,當(dāng)亮度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),會(huì)使用光度計(jì)。
前文提到的曝光表則用于在拍攝照片時(shí)確定合適的曝光條件。
照度計(jì)的原理
照度計(jì)用于測量和量化被光照射表面的亮度。因此,需要一個(gè)傳感器來檢測光強(qiáng)度,
而光電二極管正是合適的選擇。照度計(jì)之所以采用光電二極管作為傳感器,
是因?yàn)槠涔怆娏髋c光強(qiáng)度成正比,并且具有寬動(dòng)態(tài)范圍。
測量光電流并將其轉(zhuǎn)換為亮度是照度計(jì)的基本原理。照度計(jì)需要考慮以下兩個(gè)因素:
1. 視覺敏感度校正
人眼對波長范圍在 380 nm 至 700 nm 的光(電磁波)有響應(yīng),峰值波長為 555 nm,
但隨著波長偏離峰值,靈敏度逐漸降低。這一特性已在國際上標(biāo)準(zhǔn)化,稱為標(biāo)準(zhǔn)光譜發(fā)光效率 V(λ)。
另一方面,光電二極管的光譜靈敏度特性與 V(λ) 不同,
因此需要在光電二極管表面附近放置一個(gè)發(fā)光效率校正濾光片,以使照度計(jì)的光譜靈敏度特性接近 V(λ)。
2. 余弦校正
如果 E 是垂直于平行光束的表面上的照度,那么 E' 是傾斜角度為 θ 的表面上的照度。
E'=E cosθ
這稱為余弦校正。為了實(shí)現(xiàn)余弦校正,照度計(jì)的光接收部分設(shè)置了一個(gè)半球形透射漫射板。
穿過該漫射板的漫射光在入射到光電二極管之前,會(huì)先經(jīng)過一個(gè)光效校正濾光片。
光度計(jì)的類型
照度計(jì)有多種類型,測量范圍、精度和易用性各不相同。
1. 模擬
這是一款用于基本檢測的簡易照度計(jì),讀數(shù)通常通過指針式儀表獲得。
它主要用于測量熒光燈和白熾燈等照明設(shè)備的亮度,但由于功能單一,因此功耗相對較低。
2. 集成數(shù)字類型
這種類型的傳感器將光接收單元和主體集成在一個(gè)單元中。由于其多功能性和比模擬型號(hào)更寬的測量范圍,
它已成為主流產(chǎn)品。一體化設(shè)計(jì)帶來的易用性是其主要優(yōu)勢。
3. 獨(dú)立式數(shù)字
由于光接收單元和主機(jī)可以分離進(jìn)行測量,因此減少了操作人員反射光的影響,從而提高了測量精度。
即使在高處或狹小空間,光接收單元也能相對于光源進(jìn)行精確定位,從而提供更大的測量靈活性。
分體式照度計(jì)通常具有更高的精度和更寬的測量范圍,并且可以在從陽光直射到黑暗的各種條件下使用。
測量精度分為三個(gè)等級(jí):A 級(jí)、AA 級(jí)和精密級(jí)。工業(yè)測量通常使用AA 級(jí)或更高等級(jí)的照度計(jì)。
雖然以前存在B級(jí)照度計(jì),但現(xiàn)在已經(jīng)停產(chǎn)。
相關(guān)產(chǎn)品
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