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[科普中国]-分光辐射计

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分光辐射计是用来度量光源辐射度(或任何其他的辐射量)的光谱分布的仪器。它主要由一台单色仪和一个辐射功率探测器如热电堆或光电元件组成。辐射功率进入单色仪的入射狭缝,选择辐射功率中的窄光谱带,并通过出射狭缝而到达探测器的光敏表面。1

分光辐射计的基础与原理分光光度法:测定物体反射的光谱功率分布或物体本身的反射光度特性,然后根据光谱测量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值。

分光光度法是测试物体色彩最精确方法,广泛用于科研与校正的颜色测试中。2

这种方法又可分为两种类型:光谱扫描;同时探测全波段光谱。

(1)光谱扫描法:利用分光色散系统对被测光谱进行机械扫描,逐点测出各个波长对应的辐射能量,由此达到光谱功率分布的测量。如图1所示:

特点:精度很高,但测量速度较慢。

(2)同时探测全波段光谱法(如图2):

a、多光路探测技术:多光路同时性只在红外波段实现,在可见光区只能部分实现。(比较少用)

b、多通道探测技术:即平行探测法。

优点:快速、高效,大大降低对测量对象和照明光源的时间稳定性要求,应用快速存取和分组处理,在时间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。

目前,国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测量系统都是采用多通道技术。2

分光辐射计用途由于分光辐射计的高精度,高可重复性,高灵活性,可用于以下领域:

(1)平板显示检测:由于三刺激值滤光片色度计不能区别同色异谱,分光辐射计的光谱检测能有效发挥其光谱辐射的优异性能。

(2)电影院投影的检测与校正:电影院环境不一样,如屏幕反射率,安全灯光等影响。使用某系列分光辐射计能准确检测出投影屏幕的色彩,可根据结果对投影进行校正。对于3D显示投影,也能使用。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所