발광효율함수

Luminous efficiency function
천문학의 발광도 함수는 발광도 함수를 참조한다.
광학(검은색) 및 스코시픽(녹색) 발광 효율성 기능.[c 1] 광학에는 CIE 1931[c 2] 표준(솔리드), 저드-보스 1978 수정 데이터[c 3](디쉬드), 샤프, 스톡맨, 자글라 & 야글 2005 데이터[c 4](점화)가 포함된다. 수평축은 nm 단위의 파장이다.
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발광 효율 함수 또는 광도 함수는 빛에 대한 인간의 시각적 지각의 평균 스펙트럼 감도를 나타낸다. 그것은 다른 파장의 빛에 대한 상대적인 민감도를 설명하기 위해, 한 쌍의 다른 색깔의 빛들 중 어느 것이 더 밝은지에 대한 주관적인 판단에 기초한다. 그것은 어떤 특정 개인에 대한 절대적인 참조가 아니라 이론적 인간 눈의 시각적 민감성을 표준 관찰자로 표현한 것이다. 그것은 실험 목적의 기준선으로서, 색채 측정에서 가치가 있다. 다른 발광 효율 기능은 밝은 조명 조건의 광학에서 중간 조명 조건에 이르는 광학에서 낮은 조명 조건의 스코토픽에 이르기까지 다양한 조명 조건에서 적용된다. 지정되지 않은 경우, 발광 효율 함수는 일반적으로 광학 발광 효율 함수를 가리킨다.

CIE 광광 효율 함수 y(() 또는 V(λ)는 국제 조명위원회(CIE)에서 정한 표준 함수로서 복사 에너지를 발광(즉, 가시) 에너지로 변환하는 데 사용할 수 있다. 또한 CIE 1931 컬러 공간에서 중앙 컬러 매칭 기능을 형성한다.

세부 사항

일반적으로 사용되는 두 가지 발광 효율 기능이 있다. 일상의 광도에 있어 광도 기능은 사람의 눈의 반응에 가장 근사하게 근접한다. 낮은 조도의 경우, 사람의 눈의 반응이 변화하며, 스코시픽 곡선이 적용된다. 광도곡선은 CIE 1931 색 공간에 사용되는 CIE 표준곡선이다.

광원의 발광 플럭스(또는 가시 전력)는 광학 광도 함수에 의해 정의된다. 다음 방정식은 광원의 총 발광 유량을 계산한다.

어디에

  • φ은v 발광 유량(Lumens)이다.
  • φ은e,λ 나노미터 당 와트 단위의 스펙트럼 복사 유량이다.
  • y(iii)는 V(iiious)라고도 하며, 치수 없는 광도함수;
  • λ은 파장이다, 나노미터 단위로.

형식적으로, 적분은 스펙트럼 전력 분배를 가진 광도 함수의 내부 제품이다.[1] 실제로, 적분은 광효율 함수의 표로 된 값을 사용할 수 있는 이산 파장 위의 합으로 대체된다. CIE는 380 nm에서 780 nm까지 5 nm 간격으로 광도 함수 값이 있는 표준 표를 분배한다.[cie 1]

표준 발광 효율 함수는 555 nm에서 최대 단위의 값으로 정규화된다(발광 계수 참조). 적분 앞의 상수 값은 대개 683 lm/W로 반올림된다. 작은 초과 분수 값은 루멘의 정의와 루멘도 함수의 피크 사이의 약간의 불일치에서 온다. 루멘은 540THz의 주파수에서 1/683W의 복사 에너지에 대한 통일성으로 정의되며, 이는 광도 곡선의 피크인 555nm가 아니라 555.016nm의 표준 공기 파장에 해당한다. y(λ)의 값은 555.016nm에서 0.99999997이므로 683/0.999997 = 683.002의 값은 승수 상수다.[2]

숫자 683은 발광 강도의 단위인 칸델라의 현대적 (1979)의 정의와 연결되어 있다.[cie 2] 이 임의의 숫자는 새로운 정의가 칸델라의 오래된 정의에서 나온 숫자와 동등한 숫자를 부여하도록 만들었다.

표준의 개선

CIE 1924 광도 V(λ) 광도 함수는 CIE 1931 색조화 함수에 y(λ) 함수로 포함되며,[cie 3] 오랫동안 스펙트럼의 청색 단부가 인지된 휘도에 대한 기여를 과소평가한 것으로 인정되어 왔다. 표준 기능을 개선하여 인간의 시야를 더욱 대표하도록 하려는 수많은 시도가 있었다. 1951년 [3]저드는 1978년 Vos에 의해 개선되었으며, 결과적으로 CIE VM( v)로 알려진 기능을 갖게 되었다.[4][5] 더 최근에 샤프, 스톡맨, 자글라 & 야글(2005)은 스톡맨 & 샤프콘 기초와 일치하는 기능을 개발했다.[6] 이들의 곡선은 위의 그림에 표시된다.

ISO 표준

ISO 표준은 ISO 11664-1:2007이며 곧 ISO/CIE FDIS 11664-1로 대체된다. 표준은 가시 범위 내 각 값의 nm 단위로 증분 표를 제공한다.[7][8]

스코토픽 루미도

매우 낮은 강도(시력 시력)의 경우, 눈의 민감도는 원뿔이 아닌 봉에 의해 매개되고 보라색 쪽으로 이동하여 어린 눈에 대해 507 nm 정도를 정점으로 한다. 감도는 이 피크에서 1699 lm/W[9] 또는 1700 lm/W에[10] 해당한다.

표준 스코토픽 발광 효율 함수 또는 V′(1998)는 Wald(1945년)와 Crawford(1949년)의 측정에 기초하여 1951년 CIE에 의해 채택되었다.[11]

색맹

원시적(녹색) 및 중수소적(빨간색) 진광도 함수.[12] 비교를 위해 표준 광도 곡선은 노란색으로 표시된다.

색맹은 파장의 함수로서 눈의 민감도를 변화시킨다. 원시인에게는 눈의 반응의 최고점이 스펙트럼의 단파 부분(약 540nm)으로 이동하며, 중수인에게는 스펙트럼의 최고점이 약 560nm로 약간 이동한다.[12] 원시인 사람들은 기본적으로 670 nm 이상의 파장 빛에 대한 민감성이 없다.

대부분의 비주류 포유류는 원시인과 같은 발광 효율 기능을 가지고 있다. 이들이 장파장 적색광에 대한 불감증은 동물의 야행성 생활을 연구하면서 이런 조명을 사용할 수 있게 한다.[13]

정상적인 색시력을 가진 노인들의 경우 백내장으로 인해 수정체가 약간 노랗게 될 수 있는데, 이는 스펙트럼의 붉은 부분에 대한 민감도의 최대치를 이동시키고 지각된 파장의 범위를 좁힌다.[citation needed]

참고 항목

참조

  1. ^ Charles A. Poynton (2003). Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces. Morgan Kaufmann. ISBN 1-55860-792-7.
  2. ^ Wyszecki, Günter & Stiles, W.S. (2000). Color Science - Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae (2nd ed.). Wiley-Interscience. ISBN 0-471-39918-3.
  3. ^ Judd, Deane B. & Wyszecki, Günter (1975). Color in Business, Science and Industry (3rd ed.). John Wiley. ISBN 0-471-45212-2.
  4. ^ Vos, J. J. (1978). "Colorimetric and photometric properties of a 2° fundamental observer". Color Research and Application. 3 (3): 125–128. doi:10.1002/col.5080030309.
  5. ^ Stiles, W. S.; Burch, J. M. (1955). "Interim report to the Commission Internationale de l'Eclairage Zurich 1955, on the National Physical Laboratory's investigation of colour-matching". Optica Acta. 2 (4): 168–181. Bibcode:1955AcOpt...2..168S. doi:10.1080/713821039.
  6. ^ Sharpe, L. T.; Stockman, A.; Jagla, W.; Jägle, H. (2005). "A luminous efficiency function, V*(λ), for daylight adaptation" (PDF). Journal of Vision. 5 (11): 948–968. doi:10.1167/5.11.3. PMID 16441195. Archived from the original (PDF) on April 26, 2012.
  7. ^ "Colorimetry -- Part 1: CIE standard colorimetric observers". Retrieved December 9, 2018.
  8. ^ "Kay & Laby;tables of physical & chemical constants;General physics;SubSection: 2.5.3 Photometry". National Physical Laboratory; UK. Retrieved December 9, 2018.
  9. ^ Kohei Narisada; Duco Schreuder (2004). Light Pollution Handbook. Springer. ISBN 1-4020-2665-X.
  10. ^ Casimer DeCusatis (1998). Handbook of Applied Photometry. Springer. ISBN 1-56396-416-3.
  11. ^ "Scotopic luminosity function".
  12. ^ a b Judd, Deane B. (1979). Contributions to Color Science. Washington D.C. 20234: NBS. p. 316.{{cite book}}: CS1 maint : 위치(링크)
  13. ^ I. S. McLennan & J. Taylor-Jeffs (2004). "The use of sodium lamps to brightly illuminate mouse houses during their dark phases" (PDF). Laboratory Animals. 38 (4): 384–392. doi:10.1258/0023677041958927. PMID 15479553. S2CID 710605.[영구적 데드링크]

CIE 문서

  1. ^ "CIE Selected Colorimetric Tables". Archived from the original on 2017-01-31.
  2. ^ 제16차 콘페렌스 게네랄 데스포이드 등은 결의안 3, CR, 100 (1979년) 및 도량형, 16, 56 (1980년)을 메싱한다.
  3. ^ CIE (1926). Commission internationale de l'Eclairage proceedings, 1924. Cambridge University Press, Cambridge.

원곡선

  1. ^ "CIE Scotopic luminosity curve (1951)". Archived from the original on 2008-12-28.
  2. ^ "CIE (1931) 2-deg color matching functions". Archived from the original on 2008-12-28.
  3. ^ "Judd–Vos modified CIE 2-deg photopic luminosity curve (1978)". Archived from the original on 2008-12-28.
  4. ^ "Sharpe, Stockman, Jagla & Jägle (2005) 2-deg V*(l) luminous efficiency function". Archived from the original on 2007-09-27.

외부 링크