工程光學(xué)光度學(xué)與色度學(xué)基礎(chǔ)

工程光學(xué)光度學(xué)與色度學(xué)基礎(chǔ)第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日§5.1輻射通量和光通量§5.2發(fā)光強(qiáng)度、光照度，光出射度和光亮度§5.3光度學(xué)中的基本定律§5.4光學(xué)成像系統(tǒng)像面的光照度光有能，對(duì)能的討論本不是幾何光學(xué)的范疇，但要設(shè)計(jì)儀器，又不能不了解一些起碼的問題，否則所設(shè)計(jì)的儀器可能是無用的，因?yàn)椴荒軅鬟f足夠的能量。我們要求光學(xué)系統(tǒng)傳遞的能量必須能夠被光能接收器所感知。入瞳出瞳就是限制能量的。第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/42§5.1輻射通量和光通量§5.1.1輻射度量第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/43眼睛的靈敏度與波長(zhǎng)的函數(shù)關(guān)系稱為光譜光效率函數(shù)第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/44§5.1.2光譜光效率函數(shù)（視見函數(shù)）第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/45光譜光效率函數(shù)曲線4005006007008000.00.20.40.60.81.0光譜光效率l(nm)第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/46§5.1.3光通量與發(fā)光效率單位波長(zhǎng)內(nèi)的光通量第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/47為什么熒光燈比白熾燈省電？光源發(fā)出的總的光通量總的輻射通量第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/48§5.2發(fā)光強(qiáng)度、光照度，光出射度和光亮度§5.2.1立體角第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/49第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/410§5.2.2發(fā)光強(qiáng)度CIE規(guī)定的光度學(xué)的基本單位K555數(shù)值的由來描述點(diǎn)光源的發(fā)光特性。第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/411§5.2.3光照度表征受照面被照明的亮暗程度到自修教室占座位，要求E大些，應(yīng)占何處？第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/412一些實(shí)際情況下的照度無月夜天光在地面上的照度3×10－4lx接近天頂?shù)臐M月在地面上的照度0.2lx辦公室工作所必須的照度20－100lx睛朗夏日在采光良好的室內(nèi)100－500lx夏天直射的照度105lx第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/413§5.2.4光出射度描述面光源的發(fā)光特性與光照度相比較光照度和光出射度通稱為光通量密度第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/414§5.2.5光亮度描述有限大小光源的發(fā)光特性第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/415小結(jié)：光度學(xué)中各量的單位量的名稱符號(hào)單位單位附加說明光通量發(fā)光強(qiáng)度光照度光出射度光亮度第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/416§5.3光度學(xué)中的基本定律§5.3.1朗伯余弦定律朗伯余弦定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式朗伯光源：其亮度不隨觀察方向的變化而變化。第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/417第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/418§5.3.2光能傳播定律光在同一介質(zhì)中傳播，忽略散射及吸收，則在傳播中的任一截面上，光通量與亮度不變。光束的亮度就是光源的亮度。光束的光亮度第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/419§5.4光學(xué)成像系統(tǒng)像面的光照度§5.4.1通過光學(xué)系統(tǒng)的光通量第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/420§5.4.2軸上像點(diǎn)的光照度第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/421§5.4.3軸外像點(diǎn)的光照度第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日2023/2/422為什么短焦鏡頭拍的照片常可看出邊緣較暗？0.0630.1710.3440.5630.7800.941160°50°