第部分辐射温及辐射源演示文稿

第部分辐射温度及辐射源演示文稿本文档共74页；当前第1页；编辑于星期六\13点47分（优选）第部分辐射温度及辐射源本文档共74页；当前第2页；编辑于星期六\13点47分GustavRobertKirchhoff(1824–1887)MaxPlanck(1858–1947)本文档共74页；当前第3页；编辑于星期六\13点47分WilhelmWien(1864–1928)JosefStefan(1835–1893)LudwigBoltzmann(1844–1906)本文档共74页；当前第4页；编辑于星期六\13点47分今天的内容辐射体的温度P39辐射源P44本文档共74页；当前第5页；编辑于星期六\13点47分辐射体的温度

P39温度和波长是描述黑体热辐射能量的重要参数，黑体的=1对于非黑体的辐射体，其发射的热辐射能量或辐射特性也可以用温度和波长来描述非黑体分为灰体和选择体，二者发射的辐射能都比黑体的小，即辐射发射率<1，而且：

-灰体的=小于1的常数，与波长无关

-选择体的随波长变化本文档共74页；当前第6页；编辑于星期六\13点47分辐射发射率辐射出射度M3-黑体；4-灰体；5-选择体45本文档共74页；当前第7页；编辑于星期六\13点47分

一般地，各种发射辐射能的物体表面在不同的温度下可能具有不同的光谱辐射特性，其发射的辐射能比黑体发射的辐射能小，且发射率是波长、温度的函数。在辐射度学和光度学及其应用中，常需要类似于黑体那样，用温度描述光源、辐射体等的某些辐射特性。常用的描述辐射体的温度名称有：

-分布温度

-色温(相关色温)

-辐亮度温度(亮温)

-辐射温度这些温度不一定是辐射体的真实温度本文档共74页；当前第8页；编辑于星期六\13点47分2.3.1分布温度顾名思义，分布温度与辐射体(或光源)的辐射能量分布曲线(或光谱能量分布曲线)有关系。 辐射分布曲线：纵坐标-辐射能量；横坐标-波长光源分布温度：在一定谱段范围内光源光谱辐亮度曲线和黑体的光谱辐亮度曲线成比例或近似成比例时的黑体温度。右图是水在300K时的光谱辐射特性。可以看出，此温度时水具有与黑体近似的光谱能量分布特性，=0.98，所以，在这段波长范围内，水的分布温度是300K本文档共74页；当前第9页；编辑于星期六\13点47分与黑体光谱能量分布近似的发射体都可使用分布温度的概念。 例如：白炽灯在可见谱段内的光谱辐射特性和黑体的十分近似如果已测出光源的光谱能量分布曲线M()，可用下式计算出光源的分布温度

调整常数a和温度Tb使积分值最小，即M()与M0(,Tb)最接近，则黑体的温度就是具有光谱能量分布为M()光源的分布温度。a是一比例常数，M0(,Tb)是黑体在温度Tb的光谱辐射出射度；[1,2]是波长范围。在光度学上，[1,2]是可见谱段两端的波长值[0.38m,0.76m]本文档共74页；当前第10页；编辑于星期六\13点47分并非所有的光源都可求其分布温度，例如线状或带状的不连续光谱光源，其光谱辐射特性与黑体相差很大，求出的分布温度已没有实际意义。故一般仅限于光源光谱能量分布和黑体的相差不大于5％的情况。灰体的分布温度就是其真实温度对于发射率是波长函数的发射体(选择体)，分布温度和其真实温度有所差别。例如白炽灯,由于钨的发射率在短波部分比在长波部分高,即随波长的增大而下降，本来应为b1的峰值波长变为了b，由维恩位移定律，波少短的温度高，因此求出的分布温度将大于其真实温度。b1b本文档共74页；当前第11页；编辑于星期六\13点47分色温(Colortemperatures

)色温是颜色温度的简称。当发射体和某温度的黑体有相同的颜色时,黑体温度称为发射体的色温。即色温是人眼主观色度感觉上把光源作为一定温度的黑体来描述。色温的概念不仅限于人眼色觉上的一致,可扩展到任意波长。Highercolortemperatures(5000Kormore)are"cool"(green–blue)colorsLowercolortemperatures(2700–3000K)"warm"(yellow–red)colors.本文档共74页；当前第12页；编辑于星期六\13点47分本文档共74页；当前第13页；编辑于星期六\13点47分根据色度学,颜色具有同色异谱的性质,即相同的颜色可由具有不同的光谱能量分布特性的光构成。因此,色温不能象分布温度那样近似说明光源的光谱能量分布特性,但对于具有不连续光谱的发射体或具有连续光谱但其光谱能量分布特性与黑体相差甚大的发射体,可用色温来描述。任意光源的颜色只能说与某一温度黑体的颜色相近，不可能完全相同。相关色温就是发射体和某温度的黑体有最相近的颜色时黑体的温度。本文档共74页；当前第14页；编辑于星期六\13点47分MRD(MicroReciprocalDegrees)国际照明委员会1960-UCS均匀色度图由不同黑体温度对应的色坐标点所连成的曲线——普朗克轨迹。只要发射体的色坐标落在普朗克轨迹上，则这一点对应的黑体温度就是发射体的色温。与普朗克轨迹正交的一组直线族称为等相关色温线。线上标出的数值是麦尔德(Mired)值，简写成MRD。

图中u-v坐标系中的一个点(u,v)对应一种颜色。坐标相距远的颜色，其间的色差异越大。本文档共74页；当前第15页；编辑于星期六\13点47分MRD和T的关系为眼睛的色感差异和MRD的刻度的间隔距离基本一致，即MRD的差值能够反映人眼主观感差异的大小。本文档共74页；当前第16页；编辑于星期六\13点47分所谓“和黑体有相近色”并不严格，相近可表示很接近，也可以是相差甚远但却能找到一个与某温度黑体的色最近似的相关色温值，因此上图中直线族的长度是有限度的，约与±15麦克亚当(MacAdam)阈值单位(表示人眼恰能分辨色差异阈值的单位)相当；“色差异多大就不能用相关色温表示”也不完全准确，等相关色温线提供了衡量待测色和黑体色之间近似差异程度的可能，任意发射体的色坐标离普朗克轨迹越远，用黑体色来描述发射体色的可能性就越小。当光源的光谱分布和黑体相近时,光源的色温就与其分布温度一致。在可见光谱范围内,大多数金属/非金属的发射率随波长增加而下降/增长，其色温比真实温度稍高/低。

本文档共74页；当前第17页；编辑于星期六\13点47分2.3.3辐亮度温度实际发射体在某一波长(窄谱段范围内)的光谱辐亮度和黑体在某一温度同一波长下的光谱辐亮度相等时，黑体温度称为发射体的辐亮度温度。如果波长在可见光谱范围内用人眼(或具有人眼光谱光视效率响应的探测器)来判断其间亮度相等时，则称为亮度温度(简称亮温)。在波长处，温度为Tb的黑体辐亮度L0(,Tb)与温度为T的辐射物体辐亮度L(,T)相等，则Tb就是辐射物体的辐亮度温度。

本文档共74页；当前第18页；编辑于星期六\13点47分若c2/T>>1，用维恩近似公式，有若己知辐射体在选定波长的发射率，则由测得的辐亮度温度Tb可求出辐射体的真实温度T辐射测温基本公式由于待测辐射体的温度是客观的，若取不同的测量波长值,则辐亮度温度值可能随着改变。因此,工业光学高温计常用中心波长为0.65m的一个窄谱段来测温。本文档共74页；当前第19页；编辑于星期六\13点47分(1)测温灵敏度物理意义：c2/T表示辐射体单位相对温度变化引起相对辐亮度变化的比例，表征了辐射测温的灵敏度。(2)真实温度与辐亮度温度由于辐射体的发射率总小于1，故T>Tb，即辐射体的实际温度高于辐亮度温度。对具有确定工作波长的测温仪，可通过预先标定的温度修正表，对测得的辐亮度温度和辐射体的发射率进行查表，得到实际温度的修正值。本文档共74页；当前第20页；编辑于星期六\13点47分(3)环境辐射的影响在测量中，由于(,T)<1，环境温度辐射也作为一个辐射源在待测物体表面反射而进入测量系统,因此环境温度的影响必须考虑。假定辐射体为朗伯源时，则

当环境温度Ta=T时，Ta=T=Tb，即测得辐亮度温度就是辐射体的真实温度，与其发射率无关；反之，当TaT时，环境温度对T的测量产生影响。越小，环境的影响就越大。本文档共74页；当前第21页；编辑于星期六\13点47分2.3.4辐射温度辐射温度是在整个光辐射的谱段范围内的辐亮度与某温度黑体辐亮度相等时黑体的温度，即，解之得

式中，

(T)是材料的平均发射率。与辐亮度温度相同，因为

(T)总小于1，故T>Tb。

(T)越接近1，T和Tb在数值上越接近。本文档共74页；当前第22页；编辑于星期六\13点47分今天的内容辐射体的温度P39辐射源P44本文档共74页；当前第23页；编辑于星期六\13点47分2.4辐射源P442.4.1人工标准黑体辐射源2.4.2自然辐射源2.4.3人工辐射源2.4.4标准照明体和标准光源2.4.5色温变换及光谱能量分布特性的改变本文档共74页；当前第24页；编辑于星期六\13点47分2.4.1人工标准黑体辐射源自然界中并不存在能够在任何温度下全部吸收所有波长辐射的绝对黑体，但用人工方法可制成尽可能接近绝对黑体的辐射源，也称为黑体模型器(Black-bodysimulator)。黑体按工作温度大致分为三类：

高温黑体(温度高于1000K)

中温黑体(5001000K)

低温黑体(10500K)腔型黑体辐射源 腔型黑体辐射源的辐射发射率非常接近1。 -本文档共74页；当前第25页；编辑于星期六\13点47分典型的腔型黑体辐射源结构：芯子材料：1400K以上的黑体腔，选用石墨或陶瓷；1400K以下选用铬镍不锈钢；低于600K选用铜。加热绕组常用镍铬丝线圈铂电阻温度计插入腔体测量腔体温度，另一个温度计插入芯子并接温度控制器，来控制芯子的温度。温度控制的稳定性决定了黑体的精度。主要包括：黑体芯子、加热绕组、测量腔体温度的温度计、测量芯子温度的温度计、温度控制器本文档共74页；当前第26页；编辑于星期六\13点47分典型腔式结构断面示意图L2RLLL2R2R2R锥形腔其中,0和S分别为腔内壁的材料发射率和面积(包括开孔面积)；S为开孔面积；

为黑体开孔面积所对应腔底的立体角。柱形腔球形腔倒转锥形腔空腔的有效发射率为本文档共74页；当前第27页；编辑于星期六\13点47分表征黑体性能参数的主要指标

1)

发射率

2)黑体辐射面的温度均匀性

3)辐射孔面积

4)

温度范围

5)

温度控制精度本文档共74页；当前第28页；编辑于星期六\13点47分面型黑体源"extendedsourceplate"typeblackbody

热成像系统的校准和红外辐射计量需要采用大面积的面型黑体辐射源。面型黑体源主要用于均匀性和系统响应等的测量或标定常采用面型差分黑体源(DifferentialBlackbody)作为热成像系统信号响应和性能测量的辐射源。本文档共74页；当前第29页；编辑于星期六\13点47分面型差分黑体源黑体源采用高导热性的材料制作面型黑体，并在其表面涂高辐射率的涂料,

采用半导体帕尔帖效应实现黑体温度的控制；靶标采用高导热性的金属制作，上面掏出靶标形状；靶标靶标支撑架黑体源靶标温度传感器靶标处于环境温度中，通过靶标温度器测量靶标温度；根据需要的温差设置黑体温度.靶标本文档共74页；当前第30页；编辑于星期六\13点47分面型温差黑体源测量靶标可以有多种形状或热对比度等参量实际应用中常将靶标安置在靶标轮上，实现多种靶标的快速调整或选择。本文档共74页；当前第31页；编辑于星期六\13点47分离轴抛物面黑体源及靶标轮折反镜红外平行光管离轴抛物面黑体源及靶标轮折反镜黑体源在黑体源的实际应用中，往往需要通过红外平行光管将黑体目标(即靶标形状的黑体辐射)投射到无穷远。红外平行光管一般采用离轴抛物面反射镜。由于靶标与环境温度一致，所以环境温度的波动将影响到测试结果，只适用于实验室等环境温度波动不大的环境。差分黑体源与红外平行光管双黑体源与红外平行光管本文档共74页；当前第32页；编辑于星期六\13点47分2.4.2自然辐射源在自然界中，太阳、月球、地面、行星、恒星、云层和大气都是热辐射的自然辐射源。太阳、地球、行星是宇宙空间的点源，可用于宇宙飞船的定向。太阳和地球的热辐射可用来确定人造地球卫星表面的受热温度。在某些情况下，自然辐射源会干扰红外仪器的工作，为了消除这些干扰，需要知道这些干扰辐射的强度和光谱。本文档共74页；当前第33页；编辑于星期六\13点47分太阳辐射太阳是自然界中最强的红外辐射源。大气层外太阳辐射的光谱分布大致与5900K绝对黑体的相似太阳辐射通过大气时,

经过吸收和散射照射至地面的辐射大多集中在0.33.0m,大部分在0.380.76m的可见光波段。照射至地球表面的太阳辐射功率、光谱分布与太阳高度、大气状态的关系很大。本文档共74页；当前第34页；编辑于星期六\13点47分太阳对地球表面的照度太阳中心的实际高度角(º)地球表面的照度(103lx)阴影处和太阳下之比阴天和太阳下之比无云太阳下无云阴影处密云阴天54320.750.50109430.440.331515640.400.272023760.300.263039990.220.23405812120.210.21507614150.180.20558515160.180.1960102____70113____80120____90124____本文档共74页；当前第35页；编辑于星期六\13点47分地球

工作波段。地球水面辐射取决于温度和表面状态。无波浪时的水面，反射良好，辐射很小；只有当出现波浪时，海面才成为良好的辐射体。地球是自然界中仅次于太阳的热辐射源。在白天，地球表面的热辐射主要由二部分构成：

-反射和散射太阳辐射→峰值波长0.5m

；

-地球自身的热辐射→峰值波长10m

。在夜晚，观察不到太阳的反射辐射。地球辐射主要处于波长8~14m大气窗口，该波段大气吸收很小，成为热成像系统的主要本文档共74页；当前第36页；编辑于星期六\13点47分月球月球的辐射近似于400K的绝对黑体，峰值波长7.24m

。月球对地球表面形成的照度受月球的月相、地-月距离、月球表面反射率、月球在地平线上的高度角以及大气的影响，在很大范围内变化。本文档共74页；当前第37页；编辑于星期六\13点47分本文档共74页；当前第38页；编辑于星期六\13点47分星球星球的热辐射随时间和在天空的位置等因素变化，但在任何时刻它对地球表面的辐射量都是很小的。在晴朗的夜晚，星对地面的照度约为2.210-4lx。星的明亮用星等表示，零等星的照度为2.6510-6lx，比零等星亮的星，其星等是负的。星等数值大的星，照度越弱。本文档共74页；当前第39页；编辑于星期六\13点47分大气辉光大气辉光产生在70km以外的大气层中，是夜天辐射的重要组成部分。产生原因：不能到达地球表面的太阳紫外辐射在高层大气中激发原子并与分子发生低几率碰撞大气辉光由原子钠、原子氧、分子氧、氢氧根离子等其它原子连续发射构成。1~3m短波红外波段的大气辉光较高，加之其处于大气窗口中，因此短波红外成为新的夜视成像波段。本文档共74页；当前第40页；编辑于星期六\13点47分ShortwaveInfrared:

Next-generationnightvisionSWIRcamerasoperateinstarlightconditions,relyingonilluminationfrom"atmosphericnightglow,"aphenomenoncreatedbyhydroxyl羟(基)氢氧基ionemissionsintheshortwaveinfraredportionofthespectrum本文档共74页；当前第41页；编辑于星期六\13点47分本文档共74页；当前第42页；编辑于星期六\13点47分夜天空辐射夜天空辐射由上述各种自然辐射源共同形成。夜天空辐射除了可见光辐射外，还包含丰富的近红外辐射，这正是微光夜视系统所利用的波段。夜天空辐射的光谱分布在有月和无 月时相差很大，有月时的光谱分布 与太阳辐射的相似，无月时夜空辐 射的各种来源所占百分比为：星光及其散射光 30%银河光 5%黄道光 15%大气辉光 40%后三项的散射光 10%本文档共74页；当前第43页；编辑于星期六\13点47分不同天气条件下地面景物照度天气条件景物照度(lx)天气条件景物照度(lx)无月浓云无月中等云无月晴朗(星光)1/4月晴朗半月晴朗满月浓云满月薄云2×10-45×10-41×10-31×10-21×10-12~8×10-27~15×10-2满月晴朗微明黎明黄昏阴天晴天2×10-11101×1021×1031×104本文档共74页；当前第44页；编辑于星期六\13点47分2.4.3人工辐射源光辐射测量中所使用的光源种类繁多，除了黑体辐射源外，常用的有：

-白炽灯

-气体放电灯

-发光二极管LED

-激光除用作光源外，也作为辐射度量测量和量值传递的标准，用来测量或标定测量系统的性能参数。可发射已知光谱的线谱光源，常常用作波长标定的标准源，因而，光源在光辐射测量中占有很重要的地位。本文档共74页；当前第45页；编辑于星期六\13点47分2.4.3人工辐射源(1)白炽灯白炽灯是光辐射测量中最普遍的光源之一。白炽灯发射连续光谱,

在可见光谱段中部与黑体辐射分布相差约0.5%，而在整个可见谱段内与黑体辐射分布平均相差2%。然而,白炽灯在使用和量值传递上却是十分方便的，且其发射特性稳定，寿命长，因而广泛被用作各种辐射度量的标准光源。常用作光源和标准光源的白炽灯有真空钨丝白炽灯、充气钨丝白炽灯和各种卤钨灯，白炽灯实用只用作0.25~2.6m的紫外、可见和近红外的光谱辐照度、光谱辐亮度的标准灯以及光度标准灯。本文档共74页；当前第46页；编辑于星期六\13点47分2.4.3人工辐射源(2)气体放电灯通过气体放电将电能转换为光的一种电光源。根据工作气压不同，可把气体放电分成低压、高压和超高压三大类。低压放电工作气压大致在10-2~102Pa之间，高压放电在10-2~10Pa之间，而超高压灯工作气压则在10Pa以上。在光辐射测量中，由于低压气体放电灯属于原子发光，发射线光谱，故主要用作波长标准灯和单色灯。按照充气和金属蒸汽压的不同，有发射出各种单色谱线的灯，如低压汞灯、低压钠灯、氦灯、镉灯等。本文档共74页；当前第47页；编辑于星期六\13点47分低压汞灯相对能量分布相对能量分布本文档共74页；当前第48页；编辑于星期六\13点47分常用线光谱灯的波长值

名称强谱线波长值(nm)汞灯(石英泡壳)253.7275.3296.7302.2312.6313.2334.1365.0366.3404.7407.8435.8546.1577.0579.1623.4671.6690.71014.01128.7氦灯(玻璃泡壳)318.8361.4363.4370.5382.0388.9396.5402.6412.1414.4438.8443.8447.2471.3492.2501.6504.8587.6667.8706.5728.11083.0镉灯(玻璃泡壳)298.1313.3326.1340.4346.6361.1467.8480.0508.6643.8

钠灯(玻璃泡壳)589.0818.3本文档共74页；当前第49页；编辑于星期六\13点47分常用气体放电灯的种类、性能及应用种类工作原理及性能应用1.汞灯

(1)低压汞灯①冷阴阴弧光放电灯在一定电压下，汞菡气放电而发光在紫外有大量辐射。主要是253.7nm的线光谱。管内加不同种类的萤光粉后，呈不同色。紫光杀菌、霓红灯②热阴极弧光放电灯照明、日光模拟(2)高压汞灯0.5~8大气压。除紫外辐射外，在404.7、4.538、546.1、577.0~577.9nm有五根亮谱线照明、晒蓝图、日光浴、萤光分析、化学合成(3)超高压汞灯①球形②毛细管形紫外辐射强，亮度高10～50大气压50～200大气压投影灯、萤光显微镜2.纳灯(1)低压钠灯589.0～589.6nm谱线最强，818.3～819.5nm谱线占总辐射13％左右光谱灯(2)高压钠灯照明3.金属卤化物灯(1)碘化钠(铊铟灯)高压汞灯中加入金属卤化物，以提高光效，改善光色。其中金属卤化物在一定温度下蒸发，在高温下分解出金属原子，参与放电，并产生光辐射。卤原子作为循环剂。照明、投影灯(2)镝灯照明、照相制板(3)超高压铟灯电影放映、投影仪本文档共74页；当前第50页；编辑于星期六\13点47分使用在投影机上的15kW

短弧灯本文档共74页；当前第51页；编辑于星期六\13点47分汽车的氙灯氙气大灯的全称是HID（HighIntensityDischargeLamp）气体放电灯，它利用配套电子镇流器，将汽车电池12V电压瞬间提升到23KV以上的触发电压，将氙气大灯中的氙气电离形成电弧放电并使之稳定发光，提供稳定的汽车大灯照明系统。与普通灯泡相比，氙气灯泡有两个显著的优点：

-氙气灯泡拥有比普通卤素灯泡高三倍的光照强度(通常称为小太阳)，耗能却仅为其三分之二；

-氙气灯泡采用与日光近乎相同的光色，为驾驶者创造出更佳的视觉条件。卤素灯与普通灯泡一样有灯丝，而氙灯则是没有灯丝本文档共74页；当前第52页；编辑于星期六\13点47分本文档共74页；当前第53页；编辑于星期六\13点47分2.4.3人工辐射源(3)半导体发光二极管(LED)

发光二极管也叫做注入型电致发光器件，它是由P形和N型半导体组合而成的二极管。可以通过改变电流的大小，对发光量进行调制。具有良好的频率特性，调制频率可以很高；发光二极管的正向电压很低，约2V左右，能直接与集成电路匹配使用。发光二极管具有小巧轻便、耐振动、寿命长(大于5000h)和单色性好等一系列优点，因此应用面宽广。本文档共74页；当前第54页；编辑于星期六\13点47分2.4.3人工辐射源(4)激光光源

激光器作为一种新型光源，与普通光源有显著的差别。其利用受激发射原理和激光腔的滤波效应，使所发光束具有一系列新的特点：极小的光束发散角，其发散角可小到0.1mrad左右。激光的单色性好或者说相干性好。激光的输出功率虽然有限度，但光束细，故功率密度很高，一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。常用的激光器主要有气体激光器、固体激光器、染料激光器和半导体激光器等。本文档共74页；当前第55页；编辑于星期六\13点47分2.4.3人工辐射源本文档共74页；当前第56页；编辑于星期六\13点47分2.4.4标准照明体和标准光源

标准照明体和标准光源是为使光辐射测量标准化而引入的概念。在纺织、印刷、摄影、造纸、食品等许多光辐射测量的应用部分，需要进行定量的辐射测量且结果是可相互比较的。大多数光探测器(人眼、光敏材料和光电探测元件)的光谱响应是波长的函数，所以不同光谱辐射分布的光源，或在其照射下不同物体表面的反射/透射光都会使光探测器的响应、人眼主观色感发生变化。为避免使用不同光源造成的变化，国际照明委员会(简称CIE)推荐了光辐射度量和光度量测量上使用的标准照明体和标准光源。本文档共74页；当前第57页；编辑于星期六\13点47分本文档共74页；当前第58页；编辑于星期六\13点47分颜色复制(Colorreproduction)从原稿的颜色转变成印刷品颜色的全过程。分色过程是颜色复制的关键，颜色分解的正确，颜色合成就有基础。照相分色与光源、滤色片、接触网屏、感光材料等的性能，蒙版的应用，主曝光、无网曝光、闪光曝光量的掌握及显影条件的稳定等有关。在分色正确的前提下，拷贝、晒版、打样或印刷的传递过程也影响颜色的复制。拷贝存在着高低调网点丢失、中间调网点扩大或缩小的可能。晒版也存在晒深或晒浅的可能。印刷品的颜色最终由油墨印在纸张上的网点面积和色数的多少表现,因此，油墨、纸张、橡皮布、印版的性能，工艺采用得是否合理，机器精度，厂房温湿度等都影响颜色复制。本文档共74页；当前第59页；编辑于星期六\13点47分标准照明体和标准光源

标准照明体是规定的光谱能量分布。一种标准照明体有可能只用一种光源就可实现，也有可能要用一种光源的若干标准滤光器的组合才能实现，甚至只能近似地实现。标准照明体应当有良好的现实代表性，即是现有大量光源辐照特性的典型代表。标准光源是一种实在的光源，只是规定了这种光源的基本特性以及光源的光谱能量分布与什么标准照明体相匹配。本文档共74页；当前第60页；编辑于星期六\13点47分2.4.4标准照明体和标准光源

(1)CIE推荐的标准照明体A、B、C和E标准照明体A：代表绝对温度2856K(1968年国际实用温标)的完全辐射体的辐射。它的色品坐标落在CIE1931色品图的黑体轨迹上。标准照明体B：代表相关色温大约4874K的直射日光，它的光色相当中午的日光，其色品坐标紧靠黑体轨迹。

标准照明体C：代表相关色温大约6774K的平均昼光。它的光色近似于阴天的天空光，其色品位于黑体轨迹的下方。标准照明体E：将在可见光波段内光谱辐射功率为恒定值的光刺激定义为标准照明体E，亦称为等能光谱或等能白光。这是一种人为规定的光谱分布，实际中不存在这种光谱分布的光源。

本文档共74页；当前第61页；编辑于星期六\13点47分2.4.4标准照明体和标准光源

(1)CIE推荐的标准光源A、B、C标准光源A：分布温度2856K的充气钨丝灯。如果要求更准确地实现标准照明体的紫外辐射的相对光谱分布，推荐使用熔融石英壳或玻璃壳带石英窗口的灯。标准光源B：A光源加一组特定的戴维斯－吉伯逊(DavisGibson)流体滤光器(又称DG滤光器)，以产生相关色温4874K的辐射，代表中午直射阳光的光谱能量分布特性。标准光源C：A光源加另一组特定的戴维斯－吉伯逊流体滤光器，以产生分布温度为6774K的辐射，代表平均阴天天空光的光谱能量分布特性。本文档共74页；当前第62页；编辑于星期六\13点47分(3)CIE标准照明体D代表各时相日光的相对光谱功率分布，也叫做典型日光或重组日光。1963年进行了两类实验： 对不同地区/时相的太阳光和天空光进行了622例光谱测定,测出光谱分布；

对日光进行视觉色度测量。

根据实验确定了典型日光的色品轨迹，位于黑体轨迹的上方(右图中的D线)典型日光D在CIEx-y色品坐标上有以下关系式：

式中xD的有效范围是0.250.38本文档共74页；当前第63页；编辑于星期六\13点47分在相关色温Tcp已知的情况下，可通过下式计算典型日光的色品坐标:本文档共74页；当前第64页；编辑于星期六\13点47分针对不同地区/时相的太阳光和天空光的622个实际光谱分布测量结果，进行特征矢量的分析统计，得出了一个数学模型，可用来计算已知相关色温标准照明体D的相对光谱功率分布,这就是“重组日光”的含意。

S0是日光光谱分布曲线的平均曲线；S1为第一特征矢量，实测曲线与平均曲线偏离的最突出特征；S2为第2特征矢量，为偏离平均曲线的第二最突出特征。标准照明体D的相对光谱分布可表示为式中，S0()、S1()和S2()为特征矢量。本文档共74页；当前第65页；编辑于星期六\13点47分特征矢量S1在光谱紫外、紫和蓝段有较高的值,在红段有较低的数值,将S1和乘数M1之积加至S0曲线可描述日光光色由黄色向蓝色相当于天空中有云到