Реферат на тему Современные фотометрические приборы и их принцип действия

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. Общая характеристика приборов. 4

2 Классификация фотометров. 6

3 Устройство фотометрических приборов. 7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 9

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 10

Введение:

В настоящее время в связи
с появлением достаточно мощных светодиодов синего, зеленого и красного свечения
(есть конструкции, в которых объединены все три светодиода в одном корпусе) и
бурным развитием микропроцессорной техники, перспективно создание
малогабаритных дистанционных визуальных фотометров для исследования по цветовым
признакам земли из космоса, для получения объективных колористических образов
предметно-пространственной среды в архитектуре, для оценки старения дорожных
знаков и т.д.

Фотометрические приборы
относятся к инструментальным методам измерения цветовых характеристик и
воспроизводства заданного цвета и успешно применяются в различных отраслях
народного хозяйства [1-8], где качество продуктов связано с их цветом. инструментальные
методы измерения спектральных характеристик и воспроизводства цвета,
используются в системах технического зрения при решении целого ряда научных и
практических задач, (например, при контроле качества цветовоспроизведения в
печати либо на производстве, где требуется осуществлять точные измерения
характеристик исследуемого цвета, таких как его цветовые координаты, спектр
излучения, оптическую плотность и т.д.,) [5].

Фотометры также
применяются для изучения световых параметров и характеристик светодиодных
устройств, оценивают такие параметры, как пространственное распределение
освещенности как от светодиодов, так и от многоэлементных устройств на их
основе, проводят измерение и расчет основных световых и электрических
параметров светодиодных устройств.

Заключение:

Из приведенных в обзоре
данных видно, что со времени создания теоретических основ фотометрии
разработано большое число методов и приборов для измерения цветовых
характеристик. Первоначально из-за отсутствия соответствующей элементной базы
развивались визуальные методы. Затем, с появлением кремниевых фотодиодов и
галогенных ламп накаливания, имеющих более стабильные характеристики,
интенсивно стали разрабатываться интегральные фотометры. Трудности
воспроизводства относительной спектральной чувствительности измерительных
каналов, отсутствие метрологических корректных требований по их допустимым
отклонениям от функций сложения цвета стандартного наблюдателя приводят к тому,
что стоимость интегрального фотометра с индивидуальной подгонкой сравнима со
стоимостью спектрофотометрического фотометра. Используя метод компарирования,
можно значительно увеличить допуски на воспроизводство относительной
спектральной чувствительности измерительных каналов, но это неизбежно приведет
к увеличению числа стандартных образцов сравнения, которые необходимо
метрологически аттестовывать и поверять с установленной периодичностью. Эти
обстоятельства, а также появление современной элементной базы —  импульсных источников излучения, вогнутых голографических
решеток, координатно-чувствительных многоканальных фотоприемников, микроЭВМ —
предопределили развитие импульсных спектрофотометрических фотометров
параллельного и комбинированного действия, в которых скорость съема
спектрофотометрической информации с объекта составляет бит/с [12].
Спектрофотометрический метод необходим при создании программно-технических
комплексов воспроизводства заданного цвета с расчетными методами, так как
спектральные коэффициенты отражения используются не только для расчета
координат цвета, но и для определения коэффициентов рассеяния и поглощения, на
основе которых расчитываются рецепты покрытий заданного цвета. Однако при
измерении несамосветящихся образцов с малым значением коэффициентов отражения,
а также при малой яркости самосветящихся образцов с погрешностью, не
превышающей порога цветоразличения, необходимо применение визуальных или
интегральных фотометров.

Фрагмент текста работы:

1.
Общая характеристика приборов Количественные
характеристики цвета задаются в координатах цвета  Х, Y, Z, которые определяют количества трех
основных цветов, необходимых для получения фотометрического равенства с
измеряемым цветом. В 1931 г.
на VШ сессии Международного комитета по освещению (МКО) за основные были
приняты цвета монохроматических излучений с длинами волн нм для красного цвета (R),  нм для зеленого (G) и  нм для синего (В).
Единицы основных цветов выбраны так, что их яркостные коэффициенты ; ; . Цвета этих излучений получили название цветов R, G, В, а фотометрическая
система, где они используются в качестве основных,-  физиологической системой RGB. Одновременно с
этой системой МКО была принята другая, основные цвета которой выбраны
нереальными, сверхнасыщенными, —  система
XYZ.

Яркостные коэффициенты
основных цветов имеют значения ;  ;  .  Нереальные основные
цвета были выбраны так, чтобы функции сложения цветов ,  ,  были положительными в
видимом диапазоне спектра, а функция сложения  совпадала с
относительной спектральной световой эффективностью .  Функции сложения в
любой фотометрической системе определяют координаты цветов монохроматических
излучений одинаковой мощности и обозначаются строчными буквами с черточкой
наверху в соответствии с рекомендациями Международного светотехнического
словаря [3]. Координаты цвета X, Y, Z  в
общем виде определяются зависимостями [4].

,

, (1)

,

где  —  относительное спектральное распределение
энергии излучения стандартного источника;  —  функции сложения цветов стандартного
наблюдателя в системе  XYZ;  спектральный апертурный коэффициент
отражения;  длина волны. Диапазон интегрирования определен в нанометрах.

Цвет образца в
значительной степени зависит от условий освещения и наблюдения образца, так как
спектральный апертурный коэффициент отражения также зависит от этих же условий.
Поэтому МКО рекомендует проводить измерение координат цвета отражающих образцов
при определенных условиях освещения и наблюдения.

В фотометрии для
освещения исследуемых образцов применяют источники, относительное спектральное
распределение энергии излучения которых соответствует излучениям А, В, С и D. 
Стандартный источник D излучения необходим для измерения цветовых
характеристик образцов, обработанных люминесцирующими красителями [6].

Условия освещения и
наблюдения записываются в виде дроби, числитель которой указывает на геометрию
освещения образца, а знаменатель —  на
геометрию наблюдения. МКО рекомендует проводить измерение цветовых
характеристик непрозрачных образцов при одном из следующих условий освещения и
наблюдения [16].

Условия 45- 
образец освещен одним или несколькими пучками световых лучей, оси
которых составляют угол (455) относительно