在现代光学测量与分析领域,积分球光源凭借其独特的性能优势而广受喜爱。它是一种能提供高度均匀、稳定光场的设备,在光度测量、色度测量、光谱分析、质量控制以及科学研究等诸多领域都有着的重要作用。
一、积分球原理
积分球是一个内部涂覆有高反射率漫反射材料的空腔球体,球壁上设有采样口。当待测样品光源进入积分球后,光线会在内壁涂层的多次反射作用下,于内壁形成均匀的照度,从而可用于测试光源的光通量、色温、光效等参数。
功能:可测试光源的光通量、色温、光效等参数,提供均匀光源。
检测对象:各类灯具(如LED等光源、激光光源等)。
测试标准:LM79 ,GB/T 24824 ,IEC 61612,GB/T 24908 ,IEC 62722-2-1,IEC62717
积分球光通量测量原理:
1. 光线入射:光线从积分球的输入孔进入球内部,输入孔的大小和位置可依据实际需求进行设计。
2.内部反射和漫射:光线在积分球内部被高反射率的内壁多次反射和漫射,进而形成均匀的光场。积分球的内壁通常涂覆有像硫酸钡(BaSO₄)或者聚四氟乙烯(PTFE)这类反射率高达98%以上的高反射率材料。
3.输出光束:经过多次反射和漫射之后,光线从输出孔射出,形成均匀的漫射光束,输出孔的大小和位置同样能根据实际需求设计。
4.光强度衰减:由于光线在积分球内部的多次反射和漫射,输出光的强度会出现衰减。输出强度与输入强度的比值可近似表示为:输出强度/输入强度≈输出孔面积/积分球内部表面积,该比值体现了积分球的光强度衰减特性,这也使得积分球可作为一个光强度衰减器。
二、LED积分球均匀光源
积分球均匀光源系统是一种极为优异的定标光源,因其卓越的均匀辐射度或辐照度特性,在焦平面阵列及完整相机的测试、像素增益归一化、摄影感光度测量以及远程观测系统校准等多个领域被广泛应用。这些系统涵盖紫外、可见光及红外光谱区域,能够满足多样化的测试需求。在构建这类系统时,多数采用积分球技术,也有部分单独运用激光器、灯等光源。球体系统凭借其高度的朗伯性,能够呈现出极为均匀的辐射度分布,从而确保测试结果的准确性。
LED积分球均匀光源是一种超均匀、高动态范围,亮度和色温均可精细调节的面光源,广泛应用于以下领域:
相机校准:可用于相机的平场矫正、线性度校正、暗噪声评估等校准工作。
卫星遥感校准测量:用于校准卫星遥感系统的光谱响应。
辐亮度/辐照度校准测量:用于校准辐亮度和辐照度测量设备。
夜视系统:用于校准夜视系统的光谱响应。
安全摄像头及高灵敏度成像仪:用于校准摄像头的光谱响应。
CMOS/CCD光谱响应测试:用于校准CMOS和CCD传感器的光谱响应。