彩管用100cd/m^2亮度水平下的光谱辐射亮度标准

    1　引言

    国家光谱辐射亮度副基准是用特制的石英窗口钨带灯组保存和复现的,其光亮度水平大约为(5~15)ⅹ10⁶cd/m²,可用辐射面积仅为中心处0.5ⅹ2mm²的范围,而在彩色电视、彩色监视器测量中,最常用的是光亮度水平为100cd/m²左右,可用辐射面积达Φ60~Φ100mm的光谱辐射亮度标准(380~780nm)。为此,中国测试技术研究院专门研究建立了这种光亮度水平下的光谱辐射亮度标准。

    2　建立光谱辐射亮度标准(380~780nm)的方法^[1,2,3,5]

　　由稳定的溴钨标准灯、直流稳定电源、电测仪表、烟熏Mg0余弦漫反射白板等组成。标准灯的色温值Tc(3150K)和光强值Iv,由国家计量副基准直接标定得到[1,2],漫反射板在可见波长范围内的半球光谱反射比经测得为:ρ_λ=0.980(5),灯供电的稳定性≤5ⅹ10^_-5/小时,电测相对标准不确定度为u=1ⅹ10^-4。在给定距离d下的光谱辐射照度Eλ(λ)为:

其中:C₁—第一辐射常数;C₂—第二辐射常数;λ—波长;Tc—色温;

    I_v—光强;d—距离;k(λ)—同色温,同光强度条件下白炽钨灯与黑体的光谱辐射强度之比,由英国NPL给出[4],可查表得到;V(λ)—光谱光视效率函数;

    常数100是由所用单位决定的换算因子。

    由该光谱辐射照度Eλ(λ)在漫反射板上所产生的光谱辐射亮度Ls(λ)为:

    3　光谱辐射亮度标准Ls(λ)的不确定度分析

　　Ls(λ)的绝对量值由其光强度值、使用距离和漫反射白板0/D条件下的光谱反射比确定,相对值由色温度值确定。

    其不确定度来源分析见表1。

    标准灯光强度值的不确定度　由检定给出,溯源到国家光强度副基准,按检定规程JJG246—91,对一级光强度标准灯,其相对标准不确定度为:

    u₁=0.4%,估计σ(u₁)/u₁≈0.2,故取自由度υ₁=12。

    钨灯光谱比因子k(λ)的不确定度　相同光强度和色温度值条件下,钨灯与黑体的光谱辐射强度值,在可见区虽然是近似相等的,但在UV/IR区则相差较大,应进行光谱比因子k(λ)修正,按英国NPL公布的k(λ,T)标准数值表及说明,其不确定度在可见区中央不超过1%,按近似梯形分布,得u2=0.5%,考虑到两边波长要稍大一些,对λ=400,550,700nm分别取:

    u₂=(0.7∽0.5∽0.6)%,估计σ(u₂)u₂≈0.2,故取自由度υ2=12。