何謂光

狹義的光被定義為「可為視覺評價之輻射能量」，即光為能量的一種形式，藉輻射方式傳送，並能刺激眼睛視網膜產生視覺感知。

目前對光的解釋，即光具有波(Huygens) –光的干涉與繞射現象與粒子(牛頓) -- 以直線前進且可被反射及屈折的二元性，視場合而顯現不同特性。

愛因斯坦: 光波具有獨立存在的粒子性質，這些粒子稱為光量子(quanta，photons)，簡稱光子，頻率愈高光子能量愈大，且電磁波的強度與光子的數目成正比。

光與輻射能頻譜

所有形式的輻射能皆具有二項特性，即波長與頻率，根據電磁波理論：光速 ＝ 波長 × 頻率 (在真空狀態，光速為 3×105 km/sec)

• 

  波長(wavelength)

  波峰到波峰或波谷到波谷的距離，單位為 nm 或μm。1 nm (nanometer) ＝ 10-9 m，1μm ＝ 10-6 m。

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  頻率(frequency)

  一秒鐘通過的波數或週期，單位為週期 / 秒(cycle/sec) 或 赫(hertz, Hz)、千赫(kilohertz)、兆赫(megahertz)。

光頻譜

我們的產品涵蓋什麼光頻譜

光度學

光通量

• 定義

  光源發出光的量稱為光通量。光源在單位時間內所發出之能量。亦稱為光束(F)

• 單位

  流明 ( Lm : Lumen)

• 例如

  一個100瓦(W)的燈泡可產生1750 lm ，而一支40 W 冷白色日光燈管則可產生 3150 lm 的光通量。

• 公式

  

燈具測量系統

光強度

• 定義

  光源發出的光某方向上的分佈密度稱為發光強度。 光源在某一方向單位立體角內，所發出之光通量。

• 單位

  燭光 ( cd : Candela)

• 說明

  發光強度為 1 cd 的光源可放射出 12.57 lm 的光通量。

• 公式

  

平均LED強度

LCS-100 Base Station	I 1000 Condition B Intensity I 2000 Condition A and B Intensity

照度

• 定義

  被照體單位面積上所受之光通量。

• 單位

  勒克斯 ( lux = lm/m2 )

• 說明

  1 lm 的光通量均勻分佈在 1平方公尺(㎡) 的表面，即產生 1 勒克斯(lux, lx) 的照度；1 lm 的光通量落在 1 平方英呎(ft2 )的表面，其照度值為 1 呎燭光(footcandle, fc)。
  

• 公式

  

照度計

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• 型號

  Minolta T-10

• 測量範圍

  0.01 to 299,900 lx

• 準確性

  +2%+1 digit

• 可量測項目

  ANSI light output (ANSI lumens)

  ANSI light uniformity

  ANSI Contrast ratio

• 優點

  攜帶方便操作簡單,擴充性佳(2 to 30 points)

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輝度

• 定義

  光源在某一方向上，單位投影面積所發出的光強度。

• 單位

  尼特 ( nit : nt= cd/m2 )
  

• 公式

  

輝度計

• 

• 型號

  Minolta LS-100 (1 deg. Angle)

• 測量範圍

  0.001 to 299,900 cd/m2

• 準確性

  Accuracy:0.001 to 0.999cd/m2:+2%+2 digit
  1.000 cd/m2 or greater :+2%+1 digit




• 型號

  Minolta LS-110 (1/3 deg. Angle)

• 測量範圍

  0.01 to 999,900 cd/m2

• 準確性

  Accuracy:0.01 to 9.99cd/m2:+2%+2 digit
  10.00 cd/m2 or greater :+2%+1 digit




• 可量測項目

  ANSI light output (ANSI nit)

  ANSI light uniformity

  ANSI Contrast ratio

  ANSI viewing angle

• 優點

  攜帶方便操作簡單

照度/輝(亮)度轉換

• 說明

  根據英制伯朗定律 footlambert = footcandles × reflectance = 1/ cd/ft2 ，且假設某材料具一均勻反射表面，可導出公制亮度計算的簡便公式

• 公式

  

• 反射比及反射率(reflectance and reflection factor)

  某表面的亮度取決於落於其上的光量與該表面所能反射光線的能力；其所能反射光的多寡與分佈型式則取決於該材料表面的性質，以反射光與入射光的比值來表示，稱為該材料表面的反射比或反射率(%)。完美的黑色表面反射比為 0 ，亦即無論多少光落於其上皆無亮度產生而全被吸收；反之，一完美白色表面的反射比為 1  (反射率 100 %， 吸收率 0 %)。

色度學

色彩照度計

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• 型號

  Minolta CL-200

• 測量範圍

  0.1 to 99,990 lx

• 重複性

  Repeatability:Chromaticity(x,y):+0.0005

• 測量功能

  Tristimulus values : XYZ

  Chromaticity : Ev xy,Ev u’v’

  Correlated color temperature : Ev,Tcp, Δuv

  Color difference : Δ(XYZ), Δ(Ev xy), Δ(Ev u’v’) , ΔEv Δu’v’

• 優點

  攜帶方便操作簡單,擴充性佳(2 to 30 points)

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色彩輝度計

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• 型號

  Minolta CS-100 (1 deg. Angle)

• 測量範圍

  0.01 to 299,900 cd/m2

• 準確性

  Accuracy:Luminance(Y):+2%+1 digit

  Chromaticity(x,y)+0.004

• 可量測項目

  ANSI light output (ANSI nit)

  ANSI light uniformity

  ANSI Contrast ratio

  ANSI viewing angle

  Color chromaticity

  Color uniformity

  Color difference

• 優點

  攜帶方便操作簡單

CIE 色度學

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  CIE 1931

  理想的色彩表現區域

  (x , y)代表物體色彩

  非均勻色彩空間

  任意兩點間的距離無法表示色差

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  CIE 1976

  色彩轉換後表現區域

  (u` , v`)代表物體色彩

  均勻色彩空間

  任意兩點間的距離直接表示色差

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  色域空間

  色域空間代表色彩能力的表現範圍

  曲線內代表A、B兩物體可表現的色彩範圍

  A：紅色表現佳
  B：藍色表現佳

分光光譜學

分光光譜學：從光源的光譜能量值出發的學科

光譜函數圖形：波長與強度函數