十大计量—光学计量

 

 

一、光学计量概述

光学计量围绕着光学物理量的测试技术和量值传递开展工作，主要任务是不断完善光学计量单位制，复现物理量单位；研究新的计量标准器具和标准装置；建立量值 传递系统和传递方法等

光学计量：内容涉及光度学、色度学、辐射度学、照相光学、成像光学、材料光学、视光学，

光学计量的光谱范围从红外到紫外，测试对象包括光源、光探测器、光学介质、光学元件和光学仪器。

光学计量的基本参数是光功率和光能量；而在实际应用时，结合几何量中的距离、面积、立体角等参数，形成了光辐射计量中的辐射强度、辐射照度、辐射亮度等参数。

光学计量中有许多无量纲的参数，如色度学中的三刺激值和色度坐标，光学介质的折射率、透射比、反射比等。

二、光学计量包含的内容

光学计量包含：光度计量、辐射度计量、激光计量、色度计量、光学材料和成像系统计量，光探测器计量等

在材料光学中，主要是研究材料对入射到其表面上的辐射或光的反射、吸收、透射和受到的辐射，以及光的作用后发射出其它波长的辐射和其它光学特性；、

包括透射比计量、反射比计量、光密度计量、光泽度计量、雾度计量等

视光学（眼科光学）计量研究包括对眼球及眼科用光学器件、光学仪器的参数；

这些器件及仪器包括：屈光状态检验用光学器件和仪器；眼科疾病检查用仪器；眼科医疗器件及相关检验仪器等；

三、光度计量

光度学：在可见光波段范围内，一定功率的光辐射通过人的视觉系统会产生一定的亮度感觉，光度计量就是对客中可观光进行计量的科学，光度计量是光学计量的最基本部分。

人的眼睛其实就是一台光学检测仪器；它可以处理通过晶状体映射到视网膜上的图像。本图显示了人眼成像的原理图

光度计量包括光强度、光通量、亮度、照度等，其中光强度计量单位为七个基本单位中的坎德拉（cd）。

光通量(lm)：用标准眼来评价的光辐射通量，它表示辐射作用于人眼时，所产生的光效应，单位为流明(lm)

发光强度(cd)：点光源在指定方向上的发光强度等该光源在包含给定方向的立体角内发出的光通量与立体角之间，即单位立体角内(sr)所有发出的光通量，单位为坎德拉(cd)

光亮度(cd/m2)：光源表面上一点在给定方向的光亮度是包含该点的面元在给定方向的发光强度与面元在垂直于广州健心药业有限公司方向的平面上的正交投影面积之商。其单位为cd/m2

光照度(lx):表面上一点的光照度是投影到包含该点面元上的光通量与面元面积之商，单位为勒克斯(lx)

四、辐射度计量

辐射度计量的主要任务是在整个光谱范围内进行辐射能量 和辐射功率的测量。辐射度计量类似于光度计量，但它不考虑人类视觉系统的特性。

辐射计量主要的计量参数有辐射通量、辐射强度、辐射亮度和辐射照度，其定义类似于光度计量中的光通量、发光强度、光亮度、光照度。

辐射通量又称辐射功率，计量单位为瓦特（W）

 

五、激光计量

激光是一种单色性、方向性好且亮度极高的相干辐射

激光计量：实际上是辐射度计量，计量方法与辐射度计量方法基本一致。激光计量的主要参数有连续激光器的功率、能量 、脉冲激光器的峰值功率、能量 、平均功率以及其它激光参数

六、色度和感光计量

 

1、色度计量：以量值来表示颜色、以物理方法来测量颜色。  三色原理的色匹配实验表明，任何一个颜色都能够用三个原色的适当比例相加而获得。如红r(R、绿g(G)、蓝三色b(B)三个原色的单位量用R、G、B代表，混合得到的颜色用C代表，则有如下表达式：

      c=r(R)+g(G)+b(B)

    色度计量分为光源色和物体色计量。

 

色度计量需要为环境监测、石油化工、粮食、棉花、纺织、印染、造纸、印刷、陶瓷、搪瓷、塑料、农林产品及仪器工业提供相应的标准色板

2、感光计量

   主要包括感光材料的感光度、曝光量以及光密度等参数。感光度表征感光材料的感光快慢；曝光量表征感光材料接受光照的大小程度；光密度表征感光材料经过曝光以及化学处理后变黑的程光

 

 

七、光学材料和成像系统计量

光学材料的计量参数主要包括透射比、反射比和折射标准。

透射比常采用透射比标准板进行量值 传递；

反射比标准采用高反射性能，且中性良好的材料制成

成像 系统：需计量的参数主要有像质好坏、光学系统的总透光率、光学系统的杂散光等

 

 

八、光探测器计量

1、光电探测器

  光电效应：光照射到某些材料表面时，与材料中的束缚电子发生相互作用，使电子变为自由电子的效应。

2、光热型探测器

  光热效应：由于受到入射光照射，材料的温度发生变化，从而使材料的某些特性发生变化的效应。