วิธีการวัดค่าความสว่างทางสายตาระดับกลางของแหล่งกำเนิดแสง LED แบบผงเรืองแสงที่มีอุณหภูมิสีต่างกัน
การมองเห็นของสายตามนุษย์สามารถประเมินเอฟเฟกต์แสงได้โดยตรงที่สุด เซลล์รับแสงในเรตินาของมนุษย์มี 2 ประเภท ได้แก่ เซลล์รูปกรวยและเซลล์รูปแท่ง เซลล์รูปกรวยประกอบด้วยสามเซลล์ t, d, ρ ที่มีการตอบสนองทางสเปกตรัมต่างกันและมีความไวต่ำ ทำงานภายใต้สภาวะแสงจ้าที่มีความสว่างตั้งแต่ 3cd/m2 ขึ้นไป และสามารถแยกแยะสีและรายละเอียดของวัตถุได้ หลังจากที่สิ่งเร้าของแสงถูกส่งผ่านศูนย์กลางประสาทตา การตอบสนองทางสเปกตรัมต่อสิ่งเร้าของแสงเรียกว่าฟังก์ชันประสิทธิภาพการส่องสว่างสเปกตรัมโฟโตปิก V(λ) และการตอบสนองสูงสุดอยู่ที่ 555 นาโนเมตร เซลล์แท่งทำงานภายใต้สภาวะที่มืดโดยมีความสว่างต่ำกว่า 10-3Cd/m2 พวกมันมีความไวแสงสูงและสามารถแยกความแตกต่างของแสงและความมืดได้ แต่ไม่สามารถแยกแยะสีและรายละเอียดได้ การตอบสนองทางสเปกตรัมที่สอดคล้องกันเรียกว่าฟังก์ชันประสิทธิภาพของสโคโทปิก V' ( λ) และค่าการตอบสนองสูงสุดอยู่ที่ 507 นาโนเมตร ฟังก์ชันออปติกภายใต้การมองเห็นแบบสโคปิกจะเคลื่อนที่ 48 นาโนเมตรไปยังทิศทางคลื่นสั้นเมื่อเทียบกับฟังก์ชันออปติกภายใต้การมองเห็นด้วยภาพถ่าย และความสว่างโดยรอบอยู่ระหว่าง 10-3Cd/m2 และ 3cd/m2 ซึ่งเรียกว่าการมองเห็นระดับกลาง และ การตอบสนองทางสเปกตรัมที่สอดคล้องกันเรียกว่าการมองเห็นระดับกลาง ฟังก์ชันประสิทธิภาพการส่องสว่างสเปกตรัม VmU) ขณะนี้เซลล์รูปกรวยและเซลล์รูปแท่งบนเรตินาทำงานพร้อมกัน
Vffl(A) เปลี่ยนไปตามความสว่างของสภาพแวดล้อม ในปัจจุบัน ยังไม่มีเส้นโค้งการตอบสนองทางสเปกตรัมที่แน่นอนสำหรับการวิจัยด้านเมโซปิก และโฟโตมิเตอร์ที่ใช้สำหรับทดสอบแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า หลอดไฟ อุปกรณ์เปล่งแสง และอุปกรณ์แสดงผลล้วนขึ้นอยู่กับการมองเห็นด้วยภาพถ่าย ตามเส้นโค้งประสิทธิภาพที่ปรากฏ โฟโตมิเตอร์นี้เหมาะสำหรับสภาวะการถ่ายภาพและการออกแบบทางวิศวกรรมแสงที่เกี่ยวข้อง แต่จะทำให้เกิดการเบี่ยงเบนมากหากใช้ในสภาพแวดล้อมการมองเห็นระดับกลาง
ในปัจจุบัน ช่องแสงจำนวนมาก เช่น ไฟถนน ไฟแนวนอน หรือไฟอุโมงค์ความสว่างต่ำ ล้วนอยู่ภายใต้เงื่อนไขของความสว่างในการมองเห็นระดับกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบไฟถนน การเลือกแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมคือเพื่อความปลอดภัยของ ไฟถนนและกุญแจสำคัญในการประหยัดพลังงาน หากข้อมูลที่วัดโดยมาตรวัดความสว่างที่แก้ไขโดยเส้นโค้งประสิทธิภาพการส่องสว่างของสเปกตรัมการมองเห็นระดับกลางถูกใช้เป็นพื้นฐานการออกแบบในการออกแบบแสงสว่างเหล่านี้ การออกแบบและการใช้แสงดังกล่าวสามารถสอดคล้องกับการรับรู้ของสายตามนุษย์ในสภาพแวดล้อมการมองเห็นระดับกลางเหล่านี้ มิฉะนั้นจะ ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนครั้งใหญ่
ในปัจจุบันวิธีการศึกษาการวัดค่าโฟโตเมตริกภายใต้การมองเห็นระดับกลางส่วนใหญ่จะใช้สเปกโตรมิเตอร์และโฟโตเมตริกโพรบเพื่อวัดการกระจายอำนาจสเปกตรัมสัมพัทธ์ของแสงที่วัดได้และโฟโตเมตริกหรือโฟโตเมตริกโฟโตเมตริกตามลำดับ และคำนวณการกระจายอำนาจสเปกตรัมสัมบูรณ์ของ แสงที่วัดผ่านทั้งสอง และคำนวณค่าโฟโตเมตริกมีโซปิกของแสงที่วัดได้เพิ่มเติมตามแบบจำลองเมโซปิก อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ต้องใช้สเปกโตรมิเตอร์ โฟโตปิก หรือสโคโทปิกโฟโตมิเตอร์ ซึ่งมีราคาแพง ซับซ้อนในการวัด และไม่สะดวกในการพกพาและตรวจวัด
เนื้อหาการสนทนา
เนื้อหานี้มีจุดประสงค์เพื่อนำเสนอวิธีการและเครื่องวัดความสว่างที่สามารถวัดค่าความสว่างแบบ mesopic ของแหล่งกำเนิดแสง LED ชนิดฟอสเฟอร์ได้อย่างแม่นยำด้วยอุณหภูมิสีที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมแบบ mesopic เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของเทคโนโลยีข้างต้น
เพื่อให้ได้วัตถุข้างต้น วิธีการออกแบบสำหรับการตรวจจับค่าความสว่างของแหล่งกำเนิดแสง LED ที่มีอุณหภูมิสีต่างกันภายใต้การมองเห็นระดับกลาง ซึ่งรวมถึงหัววัดความสว่าง (1) ที่แก้ไขโดยฟังก์ชันประสิทธิภาพการส่องสว่างสเปกตรัมโฟโตปิก และหน่วยประมวลผลข้อมูล (2 ) เครื่องมือวัดความส่องสว่างที่เกิดจากหน่วยแสดงผล (3) และเครื่องมือวัดความส่องสว่างพื้นหลังแบบพกพา (4) หรือเครื่องมือวัดการสะท้อนแสงแบบพกพา (5) คุณลักษณะของมันคือการแก้ไขค่าความสว่างของภาพระดับกลางของแหล่งกำเนิดแสง LED แบบผงเรืองแสงที่มีอุณหภูมิสีต่างกันภายใต้เงื่อนไขความสว่างพื้นหลังที่แตกต่างกัน L 10_3cd/m2 ถึง 3cd/m2 รับค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไข B และจัดเก็บ ไว้ในมาตรวัดความสว่างในหน่วยความจำ เมื่อทำการวัด ก่อนอื่นให้วัดค่าความสว่างของภาพถ่าย Ev จากนั้นใช้เครื่องมือวัดแบบพกพาเพื่อวัดค่าความสว่างของพื้นหลังพื้นผิวถนน L หรือใช้เครื่องวัดการสะท้อนแสงเพื่อวัดการสะท้อนแสงของพื้นผิวถนนเพื่อให้ได้ค่าความสว่างพื้นหลัง L ที่สอดคล้องกับความสว่างของพื้นผิวถนน จากนั้นตามค่าความสว่างพื้นหลัง L จะได้ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขที่สอดคล้องกัน B และค่าความสว่างการมองเห็นระดับกลางที่สอดคล้องกัน E_ ได้จากสูตรความสัมพันธ์การแปลง Emes=BX Ev ระหว่างค่าความสว่างการมองเห็นระดับกลาง และความสว่างของภาพ ค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไข B ของกลุ่มค่าความสว่างของภาพระดับกลางภายใต้สภาวะความสว่างที่แตกต่างกันของแหล่งกำเนิดแสง LED ที่มีอุณหภูมิสีต่างกัน จะได้มาตามสูตรต่อไปนี้:
แบบจำลองการวัดความสว่างของเมโซปิก:
M(x)Vm(A ) {{0}} xV(A ) บวก (lx)V' (λ), 0 น้อยกว่าหรือเท่ากับ x น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1(1)
ในสูตร: νω(λ) คือฟังก์ชันประสิทธิภาพการส่องสว่างเชิงสเปกตรัมของการมองเห็นแบบเมโซปิก χ คือสัดส่วนของการมองเห็นด้วยภาพถ่าย ซึ่งเป็นปริมาณระหว่าง 0 ถึง 1 ซึ่งสัมพันธ์กับความสว่างของสภาพแวดล้อมและอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสง และค่าจะแสดงในตารางที่แนบมาด้วย 1 สำหรับสีอื่นๆ อุณหภูมิและความสว่างพื้นหลัง สามารถรับค่า X ได้โดยการคำนวณการกระจายพลังงานสเปกตรัมสัมพัทธ์ จากนั้นจึงสอดแทรกค่าในตาราง
แหล่งกำเนิดแสง LED แบบผงฟอสเฟอร์ที่มีอุณหภูมิสีต่างกัน ได้แก่ แหล่งกำเนิดแสง LED แบบ YAG (แสงสีเหลือง) ที่กระตุ้นด้วย LED สีน้ำเงิน แหล่งกำเนิดแสง LED แบบฟอสเฟอร์สีเขียวและสีแดงที่กระตุ้นด้วย LED สีน้ำเงิน และแหล่งกำเนิดแสง LED แบบ YAG (แสงสีเหลือง) ที่กระตุ้นด้วย LED สีน้ำเงิน ) แหล่งกำเนิดแสงประกอบด้วย LED สีแดง รวมถึงแสงสีน้ำเงิน แสงสีเขียว และแหล่งกำเนิดแสง LED ฟอสเฟอร์แสงสีแดงที่กระตุ้นด้วย LED สีม่วงหรือแสงอัลตราไวโอเลต
M(X) คือค่าคงที่ของการทำให้เป็นมาตรฐานของ Vm(X ) ภายใต้ χ
ตามสูตร
(1) รับฟังก์ชันประสิทธิภาพการส่องสว่างสเปกตรัมเมโซปิกที่ทำให้เป็นมาตรฐาน ν_(λ) และรับความยาวคลื่นสูงสุด λm ในเวลาเดียวกัน และรับประสิทธิภาพเมโซปิก Knres:
Kffles=683/V_(555) (ส่วนคือค่าประสิทธิภาพการส่องสว่างของสเปกตรัมมีโซปิกที่ 555 นาโนเมตร)
(2) Emes=(x/683 plus (IX) (s/p/) 1699) KmesEv/M(χ)=B Ev (5)
ในหมู่พวกเขา B= (x/683 plus (1-x) (s/p)/1699)Kffles/M(x), s/p คืออัตราส่วนความสว่างของโฟโตปิกและสโคโทปิกของค่าที่วัดได้ แหล่งกำเนิดแสง. B คือค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขความส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสง LED ที่ใช้สารเรืองแสงซึ่งมีอุณหภูมิสีต่างกันภายใต้ความสว่างเมโซปิกที่แตกต่างกัน
ในระหว่างการวัด ขั้นแรกให้วัดค่าความสว่างของโฟโตปิก จากนั้นใช้มาตรวัดความส่องสว่าง (4) เพื่อวัดค่าความส่องสว่างของพื้นหลังโดยตรง หรือใช้มาตรวัดการสะท้อนแสง (5) เพื่อวัดค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิวถนน P และแปลงความสัมพันธ์ L{{2 }}Ε*P/π โดยความสว่างและความสว่าง เพื่อรับค่าความสว่างพื้นหลังที่สอดคล้องกับแหล่งกำเนิดแสง ตามความสว่างพื้นหลัง L และอุณหภูมิสีของแหล่งกำเนิดแสง LED ที่วัดได้ สามารถพบค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขที่สอดคล้องกัน B ที่เก็บไว้ในหน่วยความจำของมาตรวัดความสว่าง และค่าความสว่างของแหล่งกำเนิดแสง LED ฟอสเฟอร์ที่สอดคล้องกันภายใต้เงื่อนไขการมองเห็นระดับกลาง สามารถวัดได้โดย Emes=BXEv FLmes0 ตรวจจับมาตรวัดความสว่างของค่าความสว่างของการมองเห็นระดับกลางในการตรวจจับที่ได้จากวิธีการตรวจจับแหล่งกำเนิดแสง LED แบบผงเรืองแสงที่มีอุณหภูมิสีต่างกันซึ่งได้รับตามการประดิษฐ์นี้ ภายใต้ค่าความสว่างของการมองเห็นระดับกลาง และสามารถวัดค่าความสว่างได้อย่างแม่นยำภายใต้สภาพแวดล้อมการมองเห็นระดับกลาง สะท้อนค่าความสว่างของการมองเห็นระดับกลางที่สังเกตได้จากโคมไฟถนนในสายตาจริงของมนุษย์ ดังนั้นจึงเป็นเกณฑ์การวัดสำหรับการรับรองความปลอดภัยและการประหยัดพลังงาน ของไฟถนน.
