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照度均匀度

光学术语
照度均匀度指规定表面上的最小照度与平均照度之比。光线分布越均匀说明照度越好,视觉感受越舒服,照度均匀度越接近1越好;反之越小越增加视觉疲劳
中文名
照度均匀度
外文名
Uniformity of illuminance
解    释
最小照度与平均照度之比
计算方法
逐点计算法
适用领域
精密加工领域
影响因素
面光源的均匀度和稳定度

简介

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照相机成像平面照度均翻愉匀度直接关系到拍摄底片的成像质量。在实际拍摄中,底片的曝光量与底片平面所接收的光照度成正比,当照度不均匀程度超过一定限度时,会引起底片严戏狼希重的感光不均,致使成像质量明显下降。对于黑白底片会产生四周暗角、边缘影像无法再现等不良影响;对于彩色底片会引起色彩失真。因此,检测、控制这一指标对确保照相机质量,提高市场竞争力有重要意义。国家标准中对镜头的像面照度均匀度指标及检测方法做出了规定 [1]胶故道埋漏组愉凳影酷旬巴棵兵棕壳元柜。

具体说明

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光线分布越均匀说明照度越好,视觉感受越舒服,照度均匀度越接近1越好;反之越小越增加视觉疲劳
照度均匀度=最小照度值/平均照度值
最小照度值是按照逐点计算法算出来。
公式:U0=Emin/Eav
U1=Emin/Emax
U2=1-((Emax-min)/Eav)

计算方法

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·点光源平方反比例法
·线光源方位系数法

均匀面光源的获得

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面光源的均匀度和稳定度是实现检测的关键,它直接关系到测量结果的准确性。参照《标准》,光源的设计应满足以下条件 :
①面光源的面积应足够大,要能覆盖住被测镜头的最大视场,而且其相关色温是2856. 6±200K。
②光源面上各位置处的辐射亮度不均匀度应在其最大辐射亮度的5%以下,测量时亮度随时间的变动必须在±2%以内。
③为便于整个测量系统的调整,面光源亮度可调。为获得测量所需的高稳定度、高均匀度面光源,在比较了漫射法、多光束法和积分球法等常用方法的优缺点后,系统最终选用了柱形腔面光源法。通过对其工作原理、制作方法的研究,结合使用要求,制作出系统所需光源 :面光源直径 Ф= 100mm;照明灯泡采用 24V、250W 的钨卤素灯,以满足色温要求,给照明灯泡加反光罩,以提高光效率;面光源亮度通过更换不同通光口径的挡光板调节;光源的稳定性由专用电源的设计保证 [1]

照度均匀度的评定技术

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照度均匀度问题在精密加工领域具有重要意义,所以照度均匀度的准确评定意义重大。由于照度均匀性本身的非线性,使得其难以直接按照定义实现最小区域评定,而一直以来采用的最小二乘法,往往出现对评定对象判断不准的结果提出一种准正弦型粒子群算法,即粒子群根据设计的改变群体规模的方法和多样性函数,在每一正弦波段的峰值和谷值,按照准正弦规律自动调整自己的规模,然后按照基本粒子群算法更新粒子的位置和速度,在更新的过程中,既能保证每个粒子都得到充分的进化又保证了粒子间的连续性,维持了粒子群的多样性。应用该算法很好地解决了照度均匀度评定的问题。实例证明,对类似于照度均匀度评定这类非线性的优化问题,或者优化参数较多的问题,或者目标优化函数不便于表达的问题,QSPSO 可以发挥其优势 [2]