Lux et Color Vesprimiensis Veszprém, VEAB 2008. november 6. LED-ek fotometriája és színmérése (Photometry and Colorimetry of LEDs) Csuti Péter
Tartalom LEDek tulajdonságai Színkép Élettartam Stabilitás Fotometria Érzékelők teljesítménye LEDek mérésekor Színmérés Módszerek, problémák
LEDek tulajdonságai 1 Színkép keskeny hullámhossz-tartományban sugárzó megvilágítók
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] Tipikus alkalmazás esetén pár perc alatt stabilizálódik a LED hőmérséklete. Közép távú stabilitás [ t < 1000 óra] 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.
rel. sensitivity rel. responsitivity Lux et Color Vesprimiensis 2008 LEDek fotometriája Fotométer fejek illesztési jósága, f 1 0,10 1,00 0,09 0,90 0,08 0,80 f1'=1.33 f1'=1.33 f1'=1.97 f1'=1.97 V(lambda) V(lambda) 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 0,00 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 w avelength, nm
LEDek fotometriája Fotométer fejek illesztési jósága, f 1,PART 450 500 550 600 650 700 wavelength [nm] BL GN YL RD BL_STD GN_STD YL_STD RD_STD
LEDek fotometriája Fotométer fejek illesztési jósága, f 1 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 Hiba mutató értéke f 1 BL <2% f 1 GN <4% f 1 YL <4% f 1 RD <10% Várható legnagyobb fotometriai hiba (PE): PE < f 1 BL PE < f 1 GN PE < f 1 YL PE < 2 f 1 RD
LEDek fotometriája Geometriai illesztés ismétlőképessége arra alkalmas laboratóriumi rögzítő tokmány használatával nagy mértékben javítható. ~0,0017%
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.
A színinger egyeztetés hibajelensége Referencia izzó Teszt Egyeznek a színességek? Színességi diagramban? RGB-LED IGEN Vizuálisan? NEM
Egy lehetséges megoldás: a színinger egyeztető függvények származtatása csapérzékenységi függvényekből Wold-féle transzformáció
v' v' 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 0.54 0.53 0.53 0.52 0.52 0.51 0.50 0.49 0.24 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 u' Referencia Megfigyelők Megfigyelők átlaga Ellipszis Planck 0.51 0.50 0.49 0.24 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 u' Referencia Megfigyelők Megfigyelők átlaga Ellipszis Planck
v' Kísérleti elrendezés 2/4 (önvilágító színes minták) Lux et Color Vesprimiensis 2008 0.6 Referencia felület színességeinek eloszlása 0.5 0.4 0.3 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 u'
Kísérleti elrendezés 3/4 (önvilágító színes minták) észleleti paraméterek Hue 6 x 250 Saturation 0-255 Value 0-255 PWM tápegység PWM
v' v' Kísérleti eredmények (önvilágító színes minták) 0.6 CIE LMS 1931 alapú 2 színinger-megfeleltetők 0.5 0.4 RGB LED Megfigyelők átlaga Szűrőzött izzó 0.3 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 u' u'
Összefoglalás fotometria Fotométerek használata esetén javasolt az érzékelők osztályozására az f 1, PART hiba mutató használata, mellyel a várható fotometriai hiba jól becsülhető.
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.
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!