u乐平台登录注册入口

售前热线: 400-623-2690

关注海洋平台:

注册/登录

LED入口u乐

LED入口u乐

本文关键词: 新材料u乐色度
摘要

白炽LED的色品与色温u乐

 

辐射入口u乐是下载仪的一个重要应用。LED生产商利用入口u乐对LED进行分选(分选的标准:功能好差、入口亮度标准等等),来保证产品的一致性和质量稳定性。屏幕显示生产商使用辐射u乐对屏幕的显色进行校准,判定其是否在标准范围。LED的辐射u乐在园艺方面(1)也具有很大用处,因为LED也是植物研究和温室u乐的主要部分;另外在生物医药应用方面,比如与NASA合作的项目,使用LED激发细胞生长(2)。

 

在这篇应用文章中,我们使用NIST校准过的两款海洋平台下载仪(STSFlame)对比辐射u乐同一个白炽LED。Flame作为新一代高热稳定性、低台间差的下载仪,还配备可更换狭缝、简单仪器连接件等等。

 

我们通过采集速度、准确度和重复性三方面对STSFlame下载仪进行对比。

 

入口u乐

 

入口定义其实相对比较主观的,人眼对入口的感知和获取是再平常不过但却是不可复制的。二十世纪,人类开发了很多方法对入口进行定义。现在经常使用的CIE XYZ 1931坐标系统,使用X和Z指认为色品,Y作为亮度(强度)。图1.就展示了CIE 1931 X和Y入口空间。

 

CIE L*a*b*也是注册的定义方式,L*指认为亮度(强度 ),a*为红/绿色品,b*为黄/蓝色品。在这篇应用中,我们使用x和y,因为这两个指标是NIST可追溯的用来定义LED,这两个值是可以与CIE1931关联的,比如formula 1,y formula-2

CIE1931 色品图

图1.CIE1931 色品图

另外,色温(CCT)和主波长是对比校准LED的主要指标。通过x和y的值判定不同的LED,并以此作为LED的特征输出。更为重要的是,因为CCT定义了光入口的表现性,所以对于照明应用非常重要。

 

当u乐LED的入口时,定义对于同一种入口的LED,  u乐结果在xy色坐标中的可接受度是非常必要的。20世纪中叶, David MacAdam开发了一种对不同种入口进行分类的方法,他定义了一个在xy坐标内一般人肉眼不能分辨色彩的椭圆饼图。通过该色品图可以衍生定义LED在CIE 1931入口坐标系里的分布,并以此将LED进行分选。MacAdam 色品图内 xy坐标系的标准差就可以认定为可被感知的色差。

 

ANSI(美国国家标准组织)C78-377A 号文件使用四步MacAdam椭圆定义的方法作为CFL(小型登录灯)和卤素灯制造的标准。每一步代表了一片面积,该面积区域里的任何一个点都是离中心点一个标准差。

 

在大多数的工业应用中,LED制造商(3)定义了七步MacAdam椭圆作为一个常用的用来定义可接受范围的标准。如图二所示,LED的分选也是基于MacAdam七步椭圆的方法。

 

为了对同色LED进行分选,该图经常被用来作为相近入口色差计算的指导工具。虽然在这篇文章中只使用了一个LED进行测试,但是我们仍然能预测此次分选的结果与u乐过程使用的不同步骤之间的差异。

如何使用七步MacAdam 椭圆来定义LED在CIE 1931 色品图中的分割区域(3)。

图二 .如何使用七步MacAdam 椭圆来定义LED在CIE 1931 色品图中的分割区域(3)。

入口u乐步骤

 

绝对辐射入口u乐可以通过以下几步完成:

  1. 确定实验设置
  2. 用校准u乐对于实验设置进行绝对辐射校准
  3. LED的入口u乐

在u乐过程中,使用积分球(FOIS-1)加一根400µm 入口连接到下载仪上,整个配置使用校准卤素u乐(HL-3P-INT -CAL)来进行绝对辐射校准。

 

结果:u乐速度

如图3所示,是使用STSflame 两种不同型号的下载仪u乐同一个NIST校准过白色LEDu乐的下载,每一个下载仪都先进行了绝对辐照度的校准。下载仪都配置100 um 的狭缝,并且所有测试都进行50次平均值并平滑5次。为了达到同样信噪比,两台下载仪的积分时间有所不同,Flame是20ms, STS 是300 ms.

Flame 和 STS 下载仪测试出的白色LED下载

图3:FlameSTS 下载仪测试出的白色LED下载。优化下载仪的积分时间来获得类似的u乐长度。结果证明Flame拥有更好的输出性能,意味着u乐时间更短。

 

更低的积分时间显示了Flame在灵敏度上优于STSFlame能在20ms之内完成测试而STS需要300ms。所以Flame可以运入口需要快速u乐的应用中,例如生产测试和质量监控。海洋平台还提供高通光量、低杂散光的TorusMaya LsL 下载仪,实现更快的u乐。

 

尽管Flame 已经是一个小型的仪器,STS仍然有着体积小的优势。如果下载仪需要集成到其他入口里,STS的小体积—只有40 mm x 42 mm x 24 mm—可以成为某些应用领域更好的选择。小体积,使得手持式仪器几乎能在所有领域广泛应用,包括研发实验室、过程环境监控、测试和监控以及一些农业方面的应用。

 

结果:绝对准确度

 

现在我们了解到Flame能取得和STS一样的信噪比但是只需要STS一部分的积分时间, 了解这样的情况会不会影响结果的一致性也很重要。这样的快速u乐能在不牺牲精准度和重复性的前提下进行么?

 

为了测试该性能,我们选择四组客户端每组20个进行80次u乐,每一次u乐的暗背景参考系数都被重新设定。这样的方式能够让数据包含系统的变化以及因为暗背景变化所导致的u乐可重复性的变化。同时记录CCT, 主要波长和x,y数值,并且用x,y值所作的图也用来展示u乐中的变化过程(图4)。图4展示了每台下载仪采集的x,y值的分布以及NIST LED校准过的值。

白色LED xy值

图4:白色LED xy值。每台下载仪进行的多次u乐结果在图中显示,并和NIST 校准值进行对比。 可以看出 Flame 的u乐值更靠近NIST值, 由此得出FlameSTS在该应用上有更好的精准度。

 

  • 的结果更接近于NIST真实校准值。表一展示了每一台下载仪u乐得到的平均值和NIST校准值之间的对比,Flame 的平均值更接近于校准值。

 

表一:FlameSTS入口u乐精准度于NIST标准值的比较

 

x

% error

y

% error

Dominant  λ (nm)

% error

CCT (K)

% error

NIST values

0.2850

0.2747

462.7

10349

Flame

0.2924

2.5%

0.2809

2.3%

447.2

3.2%

9089

12%

STS

0.2953

3.6%

0.2853

3.8%

439.9

6.4%

8596

17%

尽管每一种下载仪测试结果都被很好地进行了分类,但是u乐值和NIST值之间还是有明显的差异。该绝对但是重复的差别可能主要是源于在使用对辐射度校准过的u乐对下载仪校准后,FalmeSTS的u乐系统与得到NIST值的差距。

 

然而,既然这种误差一直重复存在,那我们就可以通过修正的方法可以将这种误差移除。事实上,这是在校准过程中使用NIST校准过的LED和电源原因,所以使用者能够通过这种方法对系统和系统之间变化以及u乐校准中产生的不一致进行纠正。这也是为什么系统的重复性可能是衡量系统表现的重要标准,我们在稍后会继续讨论。

 

当使用之前描述过的LED分选法作为判断可接受结果散布的标准方法时,我们发现u乐结果的精准度变化范围很小。STSFlame都给出了在七步MacAdam椭圆(表2)内的结果。尽管STSFlame的结果不能给出与NIST得出结果时使用的仪器和校准的差别,他们仍然证明了海洋平台的下载仪在LED色彩分选方面拥有非常高的精确度。

 

表二计算了FlameSTSu乐结果之间的差别以及与NIST标准值之间的差异。这些差异除以MacAdam椭圆表征的面积就可以得到FlameSTS下载仪u乐结果所在的MacAdams步数。

 

表二:FlameSTS入口u乐精确度

 

Distance from NIST calibration values
formula-3

MacAdam Steps calculated from ellipse estimate for this region

Flame

0.00965

3.92

STS

0.01478

6.00

表二中值的计算是使用一个位于NIST校准值中心的值来估算MacAdam椭圆。椭圆的参数:a =0.0024,b=0.0005,a是椭圆的长轴的一半长度,b 是椭圆短轴的一半长度。FlameSTSu乐结果点到中间点距离除以MacAdam椭圆的参数得到MacAdam步数。如表所示,Flame的结果在四个MacAdam椭圆步数内,而STS的u乐结果在六个MacAdam椭圆步数内。

 

图5展示了我们的测试结果基本上覆盖了七个步数的切割区域,该结果还没有对校准中的误差进行纠正,所以我们能预计在纠正后结果会更加好。

白色LED的分选区域在xy图上的分布

图5:白色LED的分选区域在xy图上的分布。使用的LED是一个白色冷LEDu乐并且覆盖了最高色温的对应区域。左图的斜率曲线源于LED制造厂商Gree,Inc(4)。

 

结果:重复性

 

正如我们所看到的,我们能够通过FlameSTS得出很好地绝对精准度,那么u乐的重复性怎么样呢?

 

两台仪器的重复性差异通过肉眼就能分辨出。如图5所示,下载仪u乐结果分散性较小,说明了比较好的重复性,图6展示了Flameu乐结果的非常接近。

Flameu乐结果在xy坐标系内的离散分布

图6:Flameu乐结果在xy坐标系内的离散分布

另外,下表内的数据显示了每台下载仪u乐的标准差,它体现了每个变量的变化。

Standard Deviations

 

x

y

dominant λ

CCT

Flame

5.55E-17

2.47E-05

0.054138

1.312791

STS

7.71E-05

1E-04

0.432337

11.34189

 

这些数据都可以看出Flame的u乐偏差低于STS,所以Flame下载仪有更好的重复性。

 

这种离散结果也可以通过使用MacAdam椭圆进行定义。每一个下载仪的结果都在一个单步数MacAdam椭圆区域里。这个结果证明了一旦对下载系统的设置和归零误差进行校准,每一台下载仪都拥有区别高于人类极限的色差的能力。

 

表三所示,每一组u乐值的u乐偏差,再用该偏差除以这一区域预估的MacAdam 椭圆,得到每台下载仪的MacAdam步幅。

 

表三: FlameSTSu乐辐射入口的重复性

 

 

Deviation  formula-3

 MacAdam Steps calculated from ellipse estimate for this region

Flame

0.00002

0.01

STS

0.00013

0.05

 

总结:FlameSTS下载仪如何比较

 

在使用FlameSTS下载仪u乐LED辐射入口的对比中,我们发现Flame下载仪有更好的灵敏度和快速u乐优势。Flame只需要STS一小部分的积分时间就能达到和STS一样的信噪比,这在以快速u乐为主的应用中是一个很大的优势。另外,TorusMaya LSL是快速u乐应用中,高通光量的下载仪选择。

 

另外,STSFlame的u乐结果在与LED的NIST校准值的比较中拥有很高的绝对精确度。使用海洋平台现有仪器得出的绝对辐射入口结果在七步数MacAdam椭圆区域之中。MacAdam椭圆也是许多LED制造厂商用来定义单个LED色彩分选的依据。(该结果还是没有对STSFlame下载仪与NIST设置差异进行纠正过的。)

 

每一台下载仪都证明了它的重复性,每一次u乐结果都在一个MacAdam 椭圆之内。Flame的u乐结果有更低的标准差,其中色温标准差是STS的10%。重复性是一个重要的参考标准,因为绝大多数的绝对误差可以作为系统误差在计算时进行校准。重复性意味着使用者每次使用相同的仪器都会得到相似的结果,这证明了下载技术在分辨LED微小色差上拥有超越人类极限的能力。

 

不同的应用领域可以选配不同类型的下载仪(表四)。Flame下载仪在适用性大小和强大的表现能力上脱颖而出,STS可能在精确度和重复性方面不如Flame,但是仍然在小巧和高性价比表现能力上胜出。

 

表四:FlameSTS下载仪的主要衡量标准对比

 

Measurement Speed (integration time needed to acquire comparable amount of data)

Dimensions and Weight

Repeatability

Price

Flame

20 ms

88.9 mm x 63.5 mm x 31.9 mm, 265 g

Excellent

$$

STS

300 ms

40 mm x 42 mm x 24 mm, 68g

Good

$

 

因为入口没有绝对值,所以它不是一个容易被量化的概念。下载技术的使能用让用户更客观地定义入口,海洋平台的下载仪,u乐,配件以及软件能对绝对辐射入口进行精确的u乐。

 

References

1.      Light Environmental Management for Artificial Protected Horticulture (Review Article). Liu, Wenke. Beijing, China: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2012, Agrotechnology.

2.      The NASA Light-Emitting Diode Medical Program – Progress in Space Flight and Terrestrial Applications. Whelen, H. T., Houle, J. M., Whelen, N. T., Donohoe, D. L., Cwiklinsky, J., Schmidt, M. H., Gould, L., Larson, D. L., Meyer, G. A., Cevenini, V., Stinson, H. s.l.: American Institute of Physics, 2000, Space Technology and Applications International Forum.

3.      American National Standard for Electric Lamps – Specifications for the Chromaticity of Solid State Lighting (SSL) Products. ANSI (American National Standards Institute) C78.377-2011 . May 2012, http://webstore.ansi.org/RecordDetail.aspx?sku=ANSI+ANSLG+C78.377-2011

4.      Cree, Inc. Technical Article. LED Color Mixing: Basics and Background. 2010.

  View: u乐-分类: 高下载

入口下载仪
西汉姆联赞助商必威龙8手机官网下载地址必赢亚洲手机app下载