光辐射测量技术期末复习一. 填空或选择1.可见光的波长范围为（380～780nm ）。

2人眼中的光感受细胞有（锥体细胞）和（杆体细胞），前者能感受（物体的颜色及细节），后者能感受（明暗）。

3.CIE 推荐了四种照明与观测条件，分别是0/d 、（d/0）、（45/0）、（0/45）4.色的三属性分别是（色调）、（明度）和（饱和度），利用这三属性可以定性和定量地描述任何一个颜色，如果在一个颜料中加入白色或黑色颜料，可以改变上述的（色调）和（明度）属性。

5. 在充分（暗适应）的状态下，全黑视场中，人眼感觉到的最小光刺激值，称为（人眼的绝对视觉阈）。

6. 人眼视觉在一定背景亮度下可探测的最小衬度对比度称为阈值对比度，或称亮度差灵敏度。

7. 在相同温度下，辐射体的辐射出射度与黑体的辐射出射度之比，称为一般辐射体的辐射发射率；按照ελ的不同，一般将辐射体分为黑体、灰体和选择体。

8. 几条黑体辐射定律：(1) 斯蒂芬-波尔兹曼定律 （用于计算 全辐射出射度））W/m （T）T （M 240σ= (2) 维恩位移定律 （用于计算 黑体辐射的峰值波长）)/(K m b T m μλ=(3) 最大辐射定律 （用于计算 最大辐射出射度）5),(BT T M M m o om ==λ温度为280K 时，黑体辐射的峰值波长为10.5μm 、最大辐射出射度为（22.14W/2m ）、全辐射出射度为（348.5 W/2m ）。

（提示：B = 1.2862×10-11 W ·m -2·μm -1·K -5，σ= 5.6696×10-8 W ·m -2·K -4 ， b=2898μm •K )9.假设有一个光源的相对功率分布为S （λ），光源的三刺激值可以用下面的公式表示：X=（∑=780380)(x )S(Kλλλ） Y=（∑=780380)(y )S(Kλλλ） Z=（∑=780380)(z )S(Kλλλ） 式中的常数K 叫做调整因素，它是将光源的Y 值调整为100时得出的。

10.物体色是指非发光体反射或透射的颜色，物体色的三刺激值与所采用的照明体的光谱分布有关，还与物体自身的物理状况有关系，假设物体的透射率为τ（λ），则透射光的三刺激值可以用下面的公式表示：X=（∑=780380)(x ))S((Kλλλλτ） Y=（∑=780380)(y ))S((Kλλλλτ） Z=（∑=780380)(z ))S((Kλλλλτ） 11 .有A 和B 两个颜色的色度值如右面的表所示，将表中的A 和B 色度值代入后的色差的计算公式为：（212*2*2*])()()L [(b a E ∆+∆+∆=∆）12.发光强度的测量可用（目视光度法）或（客观光度法）测量。

其混合色的色品坐标为（x=0.402, y=0.570 ）、亮度为（22 cd/m 2）。

14. 颜色测量的方法分为（目视测色）和仪器测色两大类，其中仪器测色包括（分光光度法）和（光电积分法）两种方法。

15.红光和绿光相加为（ A ）。

A. 黄光 B.橙色光 C.蓝光 D.品红色光16.．点光源S 在面元ds 上产生的照度与光源的（ ）成正比，与（ ）成反比，并且与面元相对于光束的倾角有关。

BA ．光通量、距离的平方、 B. 发光强度、距离的平方、C. 发光强度、面积的大小17.色度学中的“色温”通常用来表达（ B ）。

A ．光源的温度B ．物体发光时的光色C ．环境温度对颜色的影响D ．光源的光谱特性18. 理想的光辐射测量系统应当具有以下性能：(a) 在所测量的光谱范围[λ1, λ2]内，系统具有(均匀的)光谱响应。

(b) 在所要求测量动态范围内，系统具有(线性)响应，即输出信号和待测辐射度量之间成正比关系。

(c)光学系统没有(渐晕)和(像差)。

(d) 测量系统的响应不受入射光(偏振程度)的影响。

19. 已知均匀点光源的光强为16cd ，其光通量为64πlm ，照射到r =5m 的球壁上的照度为0.64lx(lm/m^2)。

20. 三基色分别指红、绿和蓝三色，各自对应的波长分别为700nm 、546.1nm 和435.8nm 。

21. 计算总光通量的方法有等角度系数法、等立体角法和做图法三种，我国总光通量白炽标准灯有BDT 型、BDP 型和BDX 型三种。

22.在CIE 标准色度系统中，CIE1931标准色度系统适用于（。

4～2）视场，CIE1964补充色度系统适用于（。

10～4）视场。

23.光电法测量中的接受器前必须配置（V（λ）滤光片）27.照度计作精密测量时常连用的是（ C ）元件A、低阻微安表B、安培计C、低阻减流计28.硒光电池的（ A ），测量结果越精确。

A、线形越好B、灵敏度越高C、透光率越大29.一般光源的亮度是通过测（ C ）而求得。

A、IB、ΦC、ED、L30.测量亮度的两种方法而求得的亮度是（）的平均亮度。

A、任意方向B、垂直方向C、水平方向31.由光基本性质知波长相同的各条出射光谱线之间是（ A ）A、平行B、相交C、垂直32.高压氙灯主要是辐射近红外（ A ）μm波长的强谱线。

A、0.8—1B、167—400C、220—40033.描述热辐射本领大小的物理量是（）A、聚光本领B、发射本领C、分辨本领二．名词解释1.色饱和度:按照正比于物体表面视亮度判断色浓度的一种目视感知属性。

2.均匀颜色空间：能以相同距离表示相同知觉色差的色空间。

3.相关色温：当某一种光源色品与某一种温度下的黑体的色品最接近，该黑体的温度为该光源的相关色温。

4.同色异谱：具有相同颜色而光谱分布不同的色刺激。

5.显色指数：光源显色性的度量，表示在被测光源下和参考光源下物体颜色的相符程度。

6.色度坐标: 三刺激值与它们之和的比。

若某颜色的三刺激值为X、Y、Z，则x=X/(X+Y+Z)、y=Y/(X+Y+Z)称为该颜色的色度坐标。

7.标准照明体:CIE针对颜色的测量和计算推荐的光谱功率分布，主要是标准照明体A和D。

三.简答1. 朗伯辐射体是怎么样定义的？它有哪些主要特性？定义：除了漫反射体以外，对于某些自身发射辐射的辐射源，其辐亮度与方向无关，这类辐射源称为朗伯辐射体。

特性：（1）朗伯余弦定律：θθcos I I o = （2）出射度与辐亮度的关系：L=M/π2.什么是光源的亮度，它描述了光源的什么特性？光源的亮度是表示人对光源的发光强度实际感受的物理量。

它描述了不同发光面的明亮程度。

3.什么是CIE 标准照明体,它们与标准光源有何不同？CIE 针对颜色的测量和计算推荐的光谱功率分布，主要是标准照明体A 和D 。

标准照明体以数据表格给出，而标准光源是一种实在的光源。

4.什么是光源的显色性，怎样评价光源的显色性？光源的显色性是指光源显现物体颜色的特性，用光源的显色指数来评价，一般光源的显色指数越高，其显色性越好。

5.格拉斯曼颜色混合定律的描述 P114（1）人的视觉只能分辨颜色的明度、色度、饱和度三种变化；（2）在由两个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，混合色的外貌也连续变化；（3）颜色的代替律：凡是在视觉上相同的颜色都是等效的；（4）亮度相加定律：混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光的亮度总和。

6.理想的光辐射测量系统应当具有哪些性能? P1818.颜色有哪些基本属性？各个属性的含义是什么？怎样用颜色立体来表示颜色的属性（作图说明）？颜色有色调、明度、饱和度三属性；色调：表示红、黄、绿、蓝、紫等颜色特性；明度：人眼对物体的明暗感觉；饱和度：色彩的纯洁性；颜色立体（如下图所示）是一个垂直的椭球体，其中心纵轴表示颜色的明度，由低到高表示由黑到白的不同明度；圆周的各点代表光谱上各种不同的色调；从圆周向圆心过渡表示饱和度逐渐降低。

9.照度计的基本结构有哪些，为了可靠地测量照度，照度计必须满足的条件是什么? P211照度计的基本结构是光电测量头和示数装置。

满足的条件：（1）照度计光电探测器的光谱响应应符合照度的测量要求；（2）探测器的余弦校正；（3）照度示值与所测照度有正确的比例关系；（4）照度计要定期进行精确标定；（5）照度计要有较强的环境适应性。

四、计算1．氦氖激光器发射出功率为3mW ，波长为632nm 的激光束，此激光器发出的总的光通量为多少？若激光束的发散半角为1mrad ，放电毛细管的直径为1mm ，并且人眼只能观看1cd/cm 2的光亮度，问所戴保护眼镜的透射比应为多少？假设激光光源的光视效能为152lm/W 。

激光器发出的总的光通量:e K φφ=v =152×0.003=0.456(lm)1mrad=-310rad d Ω=2-3）10（πsr 放电毛细管的截面积：）m （0.0005r dS 222⨯==ππ 激光亮度：211vv /cd 1085.1dSd L m ⨯=Ω=φ眼镜的透射比：8-vmax105.4L L ⨯==τ2. 理想漫射面的面积为4cm 2，其亮度为50cd/cm 2求： （1）垂直方向的光强度；（2）与垂直方向成60度倾斜角方向的光强； （3）如果光线垂直射至50cm 远处半径为2cm 的圆形屏幕上，求入射到屏幕上的光通量。

（1）200cd 450LS I 1=⨯==（2）100cd cos60200cos I I 。

12=⨯==θ （3））lm （ 1.00.025.0200L I 22221=⨯⨯==ππφr3.若某种颜色样品的光反射率为0.1，其色品坐标为x=0.44，y=0.11，求该颜色的三刺激值。

若该颜色与Y=42，x=0.25,y=0.60的样品色混合，求混合色的色品。

解：由已知可得：100.111Y 1===ρ∴ 40100.110.44Y y x X 1111=⨯==40.9100.110.11-0.44-1Y y y -x -1Z 11111=⨯==同理：42Y 2==⨯==420.600.25Y y x X 222217.5 10.5420.600.60-0.25-1Y y y -x -1Z 22222=⨯==混合色的三刺激值分别为：57.517.540X X X 21=+=+=524210Y Y Y 21=+=+= 51.410.540.9Z Z Z 21=+=+= 所以混合色的色品坐标为：0.35751.45257.557.5Z Y X X x =++=++=0.32351.45257.552Z Y X Y y =++=++=4.要把2000K 的白炽灯色温提高到6000K ，求所需色温变换滤光片的MRD 值；用与上述相同的色温滤光片把2500K 色温的白炽灯变换为多少色温的光源？P69。