測光放射相当-Wikipedia

測光放射と同等

${displaystyle k}$

（ 英語 放射線の発光効果 ）波長のような電磁放射の明るいフラックスからの商

${displaystyle phi _ {mathrm {v}}}$

放射とその放射性能

${displaystyle phi _ {mathrm {e}}}}$

。 ^[初め] そのSiユニットは、ワット（LM/W）を介してルーメンです。

この数が大きいほど、光源の特定の放射性能を備えた目に使用可能な光磁束が大きくなります。

スペクトル測光放射と同等

${displaystyle k（lambda）}$

明るい磁束の商と波長の単色放射線の放射性能はありますか

${displaystyle lambda}$

。すぐに、関連する波長の放射に対する目の感度、つまり、特定の放射性能で目の放射線によって行使される光刺激の強度があります。その助けを借りて、特定の放射分布から関連する測光サイズ（光磁束、照明強度など）を計算することができます。

LM/Wで測定された測光放射等価物は、ワットあたりのルーメン（LM/W）でも測定された技術的な光源の光出力と混同しないでください。測光放射同等物は、光源の電磁放射性能の各泥閃石にキャストされるルーメンの数を説明しています。光出力は、光源に吸収された（ほとんどが電気的な）性能の各泥フラットにキャストされるルーメンの数を説明しているため、技術的な変換損失が含まれます。英語の用語 発光効果 両方を意味する可能性があります 放射線の発光効果 ^[初め] より正確な用語。一方、同義語「スペクトル光出力」は、スペクトル測光放射と同等のものにも使用されます。 ^[2]

電磁放射の広い波長スペクトルから、約380〜780ナノメートル（nm）の波長範囲が「可視」です。つまり、この領域からの放射は、目に明るさの感覚を引き起こし、光として認識されます。ただし、目は目に見えるすべての波長に敏感ではありません。可視領域の端にある波長では、中央よりも同じ輝度を引き起こすために、より高い放射強度が必要です。

黄緑色のスペクトル色によると、波長は555 nmで、目は最も敏感です。 ^[注1] 一方では約510 nm（緑）、最大の反対側の約610 nm（オレンジ-RED）で、目は感度の半分しか達しません。 ^[3] 典型的な赤発光ダイオードの色である665 nmでは、感度は555 nmの感度のわずか4.5％です。 ^[4] 約380 nm（バイオレット）または780 nm（深い赤）で、感度はほぼゼロです。

異なる波長の電磁放射の混合物が目に提供される場合、生成される明るさの印象は、混合物に含まれる波長に対する目の感度に依存します。 555 nmに近い波長は輝度の印象に大きく寄与し、目に見える領域の外側の波長は寄与しません。したがって、この放射によって生成された明るさの印象を説明するために、ランプが送信する物理的放射性能の数ワットを示すだけでは十分ではありません。ワットで測定された放射電流は、代わりに、眼に相当するそれぞれのスペクトル測光放射と含まれる各波長に対して重み付けする必要があります。その結果、ルーメンで測定されたルーメンストリームがあり、これは目の目の定量的尺度です
発生した光刺激 ^[注2] は。

測光SIユニットの定義については、1979年に周波数540・10の単色放射線が決定されました。 ^12番目 Hz（555.016 nmに対応）と放射性能1ワットは、同時に683 LMの光流量です。 ^{[5] [注3] [注1]} この波長の場合、スペクトル測光放射等価量は683 LM/Wです。他の波長の放射性能は、発光フラックスにあまり寄与しません。

毎日 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

スペクトル測光放射と同等

${displaystyle k（lambda）}$

波長の単色放射線の場合の光流量と放射の性能の商はありますか

${displaystyle lambda}$

。そのため、関連する波長には目の感度がすぐにあり、

${displaystyle k（lambda）}$

– カーブが表示されます。しばしばなります

${displaystyle k（lambda）}$

いつ

${displayystile k（lambda）= k_ {mathrm {m}} cdot v（lambda）}$

書かれています。ある

${displaystyle k_ {mathrm {m}}}$

SO -CALLEDの「測光放射等価の最大値」。その数値は、SIユニットの定義から続きます ^{[5] [注3]} そして

${displaystyle k_ {mathrm {m}} = 683 mathrm {frac {lm} {w}}}$

波長依存曲線

${displaystyle V（lambda）}$

は「相対光感度曲線」であり、0〜1の間で変化し、555 nmでのコーナリングの最大と比較して異なる波長の感度のコースを記述しています。この曲線は実験的に決定され、規範的に決定されます。

これらのサイズは、毎日の見た目（光門領域）に対する目の感度を示しています。

夜 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

夜（スコトピア地域）の場合、粘度は網膜のコーンによってもはや送達されませんが、タップとは異なる波長の感度が高く、感度の最大値を持つスティックに引き継がれます。この場合、目の感度は

${displayystile k ‘（lambda）= k’ _ {mathrm {m}} cdot v ‘（lambda）}$

測光放射のスコトピック最大値と同等の ^[2]

${displaystyle k ‘_ {mathrm {m}} = 1700 mathrm {frac {lm} {w}}}$

スコトピック相対光感度曲線

${displaystyle V ‘（lambda）}$

その最大値は、波長の507 nm（青緑色）です。 ^[6]

偶然にも、波長555 nmの光、光視線曲線の波長

${displaystyle k（lambda）}$

その最大値と、光測定SIユニットの決定のための基準値として選択され、ほぼ同じ感度で光視線とスコトピックの目によって認識されました。偏差はわずか3％です。 ^[7] この違いは非常に少ないため、スコトピアの光の知覚についても同じ参照が取られることが決定されています。 ^{[8] [注1]} したがって、同等の683lm≙1 wは、この波長の光の光視線およびスコットピーの知覚に等しく適用されます。 ^{[2] [9]}

${displaystyle K（555、mathrm {nm}）= k ‘（555、mathrm {nm}）= 683、mathrm {lm/w}、}$

。

夕暮れ [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

昼間と夜（メソピア地域）の間の移行エリアの場合、それは補間されています：

${displaystyle v_ {mathrm {mes; m}}（lambda）= {frac {1} {m（m）}}左{mv（lambda）+（1-m）v ‘（lambda）} ,,}$

適応要因 m 0から1の間で、毎日のビューの割合を示し、 んん） 標準化要因は、それを保証することです の _{mes; m} 最大値1があります。

スペクトル（すなわち、波長依存性）分布です

${displaystyle Text Style {frac {partial x_ {mathrm {e}}} {partial lambda}}}}$

放射サイズ

${displaystyle x_ {mathrm {e}}}$

（たとえば、放射線性能、放射強度、放射の厚さなど）、これに続いて

${displaystyle x_ {mathrm {e}}}$

すぐに

${displaystyle x_ {mathrm {e}} = int _ {0}^{infty} {frac {partial x_ {mathrm {e}}} {partial lambda}}、mathrm {d} lambda}}}}$

放射測定サイズ

${displaystyle x_ {mathrm {e}}}$

対応する測光サイズ

${displaystyle x_ {mathrm {v}}}$

（例：光の流れ、光強度、照度など）は、

${displaystyle x_ {mathrm {e}}}$

派生する。最初に、のスペクトル

${displaystyle x_ {mathrm {v}}}$

そうです。これは、のスペクトルを評価することによって行われます

${displaystyle x_ {mathrm {e}}}$

スペクトル感度曲線で

${displaystyle k（lambda）}$

目の。それはすべての波長に適用されます： ^[十]

${displaystyle {frac {partial x_ {mathrm {v}}} {partial lambda}}、mathrm {d} lambda = k（lambda）{frac {partial x_ {mathrm {e}}} {mathda} mathda} mathrmmda} {mathrm} {dmdda} {dmmda} }} v（lambda）{frac {partial x_ {mathrm {e}}} {partial lambda}}、mathrm {d} lambda}$

次に続きます

${displaystyle x_ {mathrm {v}}}$

としても ^[十]

${displaystyle x_ {mathrm {v}} = int _ {0}^{infrac {frac {partial x_ {mathrm {v}} {partial lambda}、mathrm {d} lambda = int _ {lambda）{lambda} {embda} {e）{embda} {embda} {embda） m {d} lambda = k_ {mathrm {m}} int _ {0}^{inftyy} v（lamma）{partial x_ {mathrm {ee} {partial labda}、mathrm {d} lambda}$

現在の電磁放射に相当する測光放射は商です

${displaystyle x_ {mathrm {v}}}$

と

${displaystyle x_ {mathrm {e}}}$

：

${displaystyle k = {mathrm {v}} {x_ {mathrm {e}} = k_ {mathrm {mm}}} {frac {int _ {0}^{infty} v（lamma _ {lambda）{frac {frac {mathrm {e {e {e。 m {d} lambda} {int _ {0}^{infrac {frac {partial x_ {mathrm {e} {partial lambda}、mathrm {d} lambda}}}}}$

測光放射同等物は、光の流れや放射線性能だけでなく、他のカップルの写真または放射測定サイズからも決定できます。

単色放射線 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

測光放射等価の最大値は、波長555 nmの単色放射で利用可能であり、683 LM/Wです。他のすべての波長と波長混合物では小さくなります。周波数のライトは2倍になりました：Yagレーザーは532 nmで604 LM/Wに達します。 ^[11] 633 nmのヘリウムネオンレーザーのそれは、わずか160 lm/w ^[11] 達成。

Planckscherのスポットライト [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

波長混合物にプランクスポットライトのスペクトルがある場合、その測光放射相当のハング k スポットライトの温度から。低温では、ほとんどすべての放射線が赤外線で放出され、 k ≈0。赤い輝きの始まりとともに、ブロードキャストの一部は可視光として認識されますが、まだ赤い波長であり、目はあまり敏感ではありません。温度の上昇と関連する放射の最大値の波長のシフトにより、波長範囲の放射輝度の大部分がますます高く、目が特に敏感です。

2800 Kの温度で（白熱灯のフェージング温度による）、プランクスポットライトは15 LM/Wに相当し、400〜700 nmの可視範囲の放射線の6％が放送されます。 ^[11] （実際の白熱灯は少し効率的で、約2500 Kで15 LM/Wに達します。なぜなら、それらは理想的なプランクスポットライトではなく、赤外線で比較的少ない放射線を放出するためです。 ^[11] ））

5778 kの温度（太陽の表面温度による）では、プランクスポットライトの放射線は93 LM/Wに相当し、そのカリスマの37％は400〜700 nmの可視範囲に分類されます。 ^[11]

6640 Kの温度で、96.1 LM/Wのプランクスポットライトは、プランク放射の最大可能な測光放射に達します。 ^[11] 温度がさらに上昇すると、ブロードキャストの大部分が目に見えない紫外線にシフトされ、測光放射等価が再び減少します。

白色光 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

シャフトの長さの混合物は、「白」として認識され、目に見えるスペクトル領域の外側に共有を持たない（目に見える領域の端に「切断」される太陽表面の温度の黒体のスペクトルのスペクトルと、約250および370 LM/Wの間の色再生指数の撮影放射放射線に依存します。 ^[11]

人工光源 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

次の実験室の結果は、現代の経済的光源の例として言及されています。

コンパクトな蛍光ランプ（16ワット、900ルーメン、光出力、つまり56 LM/W）は、283 LM/Wに相当する測光放射に達し、スイッチを入れた直後に暖かい動作条件349 LM/Wに達しました。光出力と放射の等価物の比較は、この場合、記録された電力の16％のみが、電磁放射性能に明らかに実装されていることを示しています。 ^[11]

色温度3000 Kと6500 Kの2つのLEDランプは、放射線相当341 LM/Wまたは287 LM/Wを示しました。蛍光チューブまたはLEDを光源として使用した2つのラップトップのディスプレイの白いバックライトは、317 LM/Wまたは293 LM/Wでした。 ^[11]

これらの人工源は、本質的にそのスペクトルを目に見える領域に制限し（白熱灯とは対照的に）、一般に約250〜350 LM/Wの測光放射相当を達成しますが、それらの光スペクトルは詳細に詳細に異なる場合があります。 ^[11]

自然光源 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

日光の波長混合物（直接太陽放射なし）の測光放射は約125 LM/Wに相当し、太陽の波線は約20 LM/W（低太陽）と約100 LM/W（ゼニスでの太陽）の間です。 ^[12番目] 地球の大気外の日光に相当する測光放射は98 lm/wです。 ^[13] 日光のようなノルムライトタイプDのスペクトルを備えた光 ₆₅ 110 lm/wに達します。 ^[14]

他の光の受信者 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

人間の目に加えて、自分の感度曲線で光に反応する他の「レシピエント」もいます。についてのように ^[15]

• 黒くすることに反応する写真映画
• 日焼けと紫外線に反応する皮膚
• 光合成に光を使用する植物。 「植物撮影の最大値の相当値」は k _m = 247 lm/w。 ^[15]

光ユーザー効果 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

光ユーザー効果

${displaystyle o}$

放射線は、可視領域の放射性能の放送から、総放射線性能までの商です。 ^[16]

${displaystyle o = {display {int _ {mathrm {380 nm}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} freac {partial phi _ {mathrm {mathrm {e}}}}} {partial lambda}}、mathrm {d} lambda}}}$

ビジュアルユーザー効果 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

視覚的利益効果は、相対光感度曲線で可視領域の放射性能を評価することにより、光学的利益に起因します

${displaystyle V（lambda）}$

： ^{[16] [17]}

${displaystyle v = {fract {int {0} ^ {infty} v（laambda）{fract {partial lamba}}、mathrm {d} lambda} {} {•_ {mathrm {e} {k} {k} {k} {k} {k k} {{e} mathrm {{e} mathrm {{e} {k k} {k k} {mathrm {mathrm {mathrm {mathrm {mathrm {mathrm {mathrm {$

サイズ

${displaystyle o}$

と

${displaystyle v}$

2つのパフォーマンスサイズで作られているため、パーセントでキャンセルできる無次元の効果を表します。一方、測光放射同等物は、測光測定と放射測定サイズの商であり、したがって効率がありません。

光出力 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

光出力

${displaystyle eta _ {mathrm {v}}}$

ランプは、ランプによって引き渡された明るいフラックスからの商です

${displaystyle phi _ {mathrm {v}}}$

そして彼女が録音したパフォーマンス

${displaystyle p}$

： ^{[18] [19]}

${DisplayStyle Eta _ {Mathrm {v}} = {Mathrm} = {K_ {0} incpty} v (LAMBDA) {fract {mathrm {mathrm {mathrm {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. hrm {d} Lambda} {} = {FRAC}} = {FRAC}} = {fract {phi} {$

1. ↑ ^{a b c} 厳密に言えば、3つの波長を区別する必要があります。
   a）l _m 、での波長 k あなたの最大（ k _m = 683.0016 lm/w）。この波長は、CIPMによって正確に555 nmに定義されました。
   b）λ _CD 、SIユニットの定義と周波数540・10の定義の参照として選択された波長 ^12番目 Hzは対応します（λ _CD = 555.016 nm in Air） – こちら k （l _CD ） と k ‘ （l _CD ）値683 LM/W;
   c）光視とスコトピアンの視点が同じ感度（555.80 nm）を持っている波長。
   ただし、これらの3つの波長は互いにほとんど異なりません。
2. ↑ この客観的な物理的光刺激が、その適応、コントラスト、およびその他の知覚を伴う明るさの主観的な感覚としての認識は、もはや測光の主題ではありません。
3. ↑ ^{a b} この定義は、2019年5月20日の国際単位システムの改訂以来直接有効です。それ以前は、ベースユニットのカンデラの定義を通じて間接的に策定されていました。 683の数値が選択され、1979年の再定義中にCandelaユニットが可能な限り変化しないようにしました。

1. ↑ ^{a b} 国際電気技術委員会（IEC）： 国際電気工学的語彙 、 ref。 845-21-090、放射線の発光効果（指定された測光条件の場合） – 発光放射線（指定された測光条件の場合） （2021年3月30日アクセス）
2. ↑ ^{a b c} 国際ユニットシステム（SI） 。 Deutechüeuuceptionbipm brofher「le systic International the Uniting / The International System（8e Edition、2006）」。の： PTBメッセージ 。 バンド 117 、 いいえ。 2 、2007年（ オンライン [PDF; 1.4 MB ]）。 17ページの脚注：「[…]単色放射線のスペクトル光出力は、周波数でわずか540×10です ^12番目 適応の程度に関係なくHertzは、ワットによって683ルーメンに設定されます。最大光評価の値はです k _m = 683.0016 lm/w […]スコットピー評価の最大値の対応する値は k ‘ _m = 1700,06 lm/w […]」。
   Rapport BIPM-2019/05は、1700.13の値に言及しています（表4）。
3. ↑ BIPM Rapport BIPM-2019/05、Tabelle 1：V（510 nm）= 0.503、V（610 nm）= 0.503。
4. ↑ BIPMレポートBIPM-2019/05、表1：V（665 nm）= 0.0458
5. ↑ ^{a b} 第26 cgpmの決議1。国際ユニットシステム（SI）の改訂について。 国際ウェイトアンドメジャー局、2018年 2021年4月12日に取得 （英語）。 ;参照してください Siパンフレット 、第2.2章
6. ↑ BIPM Rapport BIPM-2019/05、第6.3章および表2
7. ↑ 測定と重量のための第16回総会のプロトコル 、1979年、57〜58ページ、2020年3月28日にアクセス、フランス語
8. ↑ 国際体重と対策委員会 – セッション口頭試験 。 66 ^そうです セッション。 2 ^そうです シリーズ、1977、 S. 130 f 。 （ bipm.org [PDF]）。 （7.4 MB）：„新しい定義は、光量のユニットの連続性を確保するように設計されています。現在の定義の場合のように、スコットピー測定のためにユニットにも適用したい場合、スコトピック測定スケールは約3％変化します。 […]しかし、最終的に683 LM/Wの値が光視、スコットピー、メソピック量に無関心に適用されることを受け入れます。
9. ↑ W. R.ブレビン、B。シュタイナー： カンデラとルーメンの再定義。 の： 計測。 11、1975、S。97–104 doi：10.1088/0026-1394/11/3/001 。
10. ↑ ^{a b} H.-J. Hentschel： 照明と照明 – 照明技術の理論と実践。 第4版、HüthigBuch、Heidelberg 1994、ISBN 3-7785-2184-5、pp。27ff。
11. ↑ ^{a b c d そうです f g h 私 j} T.W.マーフィー、ジュニア： 白色光の最大スペクトル発光効果。 の： Journal of Applied Physics。 111、2012、104909、 doi：10.1063/1.4721897 。
12. ↑ 5034から 屋内の昼光。 パート2 ベース Beuth Verlag、ベルリン1985。
13. ↑ S.ダルラ、R。キトラー、C。A。Gueymard： 照度計算のための発光太陽定数と太陽輝度を参照します。 の： 太陽光エネルギー。 第79巻、第5号、2005年11月、S。559–565 doi：10.1016/j.solener.2005.01.004 。標準の輝度感受性曲線の場合V（λ）：97.6019325 LM/W、1988年に修正された明るい感度曲線v _m （L）：98,1685089 LM/W。
14. ↑ D.L.マカダム： カラー測定 – テーマとバリエーション。 第2版​​、スプリンガー、ベルリン /ハイデルベルク1985、ISBN 978-3-540-15573-7、p。105。放射性能は830 nmより長い波長でゼロであると想定されています（スペクトルが定義されるまで）。
15. ↑ ^{a b} H.-J. Hentschel： 照明と照明 – 照明技術の理論と実践。 第4版、HüthigBuch、Heidelberg 1994、ISBN 3-7785-2184-5、pp。39ff。
16. ↑ ^{a b} H.-J. Hentschel： 照明と照明 – 照明技術の理論と実践。 第4版、HüthigBuch、Heidelberg 1994、ISBN 3-7785-2184-5、p。38。
17. ↑ 国際電気技術委員会（IEC）： 国際電気工学的語彙 、 ref。 845-01-57、（放射線の）発光効率 （2021年3月31日にアクセス）。
18. ↑ H.-J. Hentschel： 照明と照明 – 照明技術の理論と実践。 第4版、HüthigBuch、Heidelberg 1994、ISBN 3-7785-2184-5、p。37。
19. ↑ 国際電気技術委員会（IEC）： 国際電気工学的語彙 、 ref。 845-21-089、明るい有効性（光源の） – ライト出力（ソース） （2021年3月29日アクセス）