Lux et Color Vesprimiensis Veszprém, VEAB – 2008. november 6.
LED-ek fotometriája és színmérése (Photometry and Colorimetry of LEDs) Csuti Péter
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Tartalom
LEDek tulajdonságai Színkép Élettartam
Stabilitás
Fotometria Érzékelők
teljesítménye LEDek mérésekor
Színmérés Módszerek,
problémák
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
LEDek tulajdonságai 1 Színkép keskeny hullámhossz-tartományban sugárzó megvilágítók
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
LEDek tulajdonságai 2 Élettartam Általánosan elfogadott azt a működési időtartamot közölni, melynek elérésekor a LED fényereje a kezdeti érték 50%-a alá csökken. Stabilitás, hőmérséklet függés: Rövid távú stabilitás [ t < 1 óra]
Közép távú stabilitás [ t < 1000 óra]
Tipikus alkalmazás esetén pár perc alatt stabilizálódik a LED hőmérséklete. LEDek fényereje igen változatosan alakul még egy típuson belül is!
Hosszú távú stabilitás [ t > 1000 óra]
Általában az eszközök fényereje több ezer órás működés során csökken.
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
LEDek fotometriája Fotométer fejek illesztési jósága, f1’ 1,00 0,10 f1'=1.33 f1'=1.33
0,90 0,09
f1'=1.97 f1'=1.97 0,80 0,08
V(lambda)
V(lambda)
sensitivity rel. responsitivity rel.
0,07 0,70 0,06 0,60 0,05 0,50 0,04 0,40 0,03 0,30 0,02 0,20 0,01 0,10 0,00 0,00 350 350
400 400
450 450
500 500
550 550
600 600
wavelength, avelength, nm nm w
650 650
700 700
750 750
800 800
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
LEDek fotometriája
Fotométer fejek illesztési jósága, f’1,PART
450
500
550
600
650
wavelength [nm] BL
GN
YL
RD
BL_STD
GN_STD
YL_STD
RD_STD
700
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
LEDek fotometriája
Fotométer fejek illesztési jósága, f1’
Hiba mutató értéke
Várható legnagyobb fotometriai hiba (PE):
f1’BL <2%
PE < f1’BL
f1’GN <4%
PE < f1’GN
f1’YL <4%
PE < f1’YL
f1’RD <10%
PE < 2∙f1’RD
Colour
Domain
dominant / peak wavelength of the standard LED
BL
465 nm – 540 nm
467 nm / 460 nm
GN
490 nm – 560 nm
505 nm / 503 nm
YL
550 nm – 630 nm
607 nm / 611 nm
RD
620 nm – 660 nm
643 nm / 659 nm
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
LEDek fotometriája Geometriai illesztés ismétlőképessége arra alkalmas laboratóriumi rögzítő tokmány használatával nagy mértékben javítható. ~0,0017%
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Színmetrika LEDekre A folytonos színképű forrásokkal megalkotott CIE 1931-es szabványos színingermérő észlelő színingermegfeleltető függvényeit, illetőleg valós emberi észlelést használva eltérést fogunk tapasztalni az egyeztetésben.
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
A színinger egyeztetés hibajelensége Teszt Referencia RGB-LED Egyeznek a színességek? izzó Színességi diagramban? Vizuálisan?
IGEN NEM
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Egy lehetséges megoldás: a színinger egyeztető függvények származtatása csapérzékenységi függvényekből Wold-féle transzformáció
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Csapérzékenységekből származtatott színinger-megfeleltetők használata Referencia és teszt színességek CIE színinger-megfeleltetőkkel számítva
Referencia és teszt színességek Wold-féle színinger-megfeleltetőkkel számítva 0.54
0.53
0.53
0.52
0.52
v'
v'
0.54
0.51
0.51
Referencia Megfigyelők
Referencia Megfigyelők Megfigyelők átlaga Ellipszis Planck
0.50
0.49 0.24
0.25
0.26
0.27 u'
0.28
Megfigyelők átlaga Ellipszis Planck
0.50
0.29
0.49 0.24
0.25
0.26
0.27 u'
0.28
0.29
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Kísérleti elrendezés 2/4 (önvilágító színes minták) Referencia felület színességeinek eloszlása 0.6
v'
0.5
0.4
0.3 0.0
0.1
0.2
0.3
u'
0.4
0.5
0.6
Kísérleti elrendezés 3/4 (önvilágító színes minták)
észleleti paraméterek Hue
6 x 250
Saturation
0-255
Value
0-255
PWM tápegység PWM
Kísérleti eredmények (önvilágító színes minták) CIE 2° színinger-megfeleltetők színinger-megfeleltetők LMS1931 alapú 0.6
v'
0.5
0.4 RGB LED Megfigyelők átlaga Szűrőzött izzó
0.3
0.0
0.1
0.2
0.3
u'
0.4
0.5
0.6
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Összefoglalás – fotometria Fotométerek használata esetén javasolt az érzékelők osztályozására az f1,’PART hiba mutató használata, mellyel a várható fotometriai hiba jól becsülhető.
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Összefoglalás – színmérés LEDek színinger mérésének javítása:
Színképi adatokból számított színeségek esetén javasolt a módosított színingermegfeleltető függvények
használata,
Tristimulusos műszer használatakor javasolt valamilyen alternatív korrekciós módszer használata.
Lux et Color Vesprimiensis – 2008
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!
