Radiometriai, fotometriai és színmérési műszerek és mérések Vizuális fotometer

Objektív műszerek színképi illesztés bemenő optika spektrométerek besugárzás & megvilágítás sugár- & fénysűrűség képernyő mérés feltapadó optikával képalkotó rendszerek spektrométerek letapogató rendszer teljes színkép egy menetben való felvétele

Színképi illesztés szűrőzött Si-fényelem

Anyagok optikai tulajdonságai Fogalmak: - Áteresztés, transzmisszió - Visszaverés, reflexió - Szórás, diffúzió Lehetnek: szabályos szórt vegyes

Visszaverési (reflexiós) tényező A visszavert és a beeső sugárzott teljesítmény (fényáram) aránya: r Lehet: Szabályos Szórt Irányított visszaverési tényező (reflectance factor): Adott térszögbe visszavert/azonos térszögbe a tökéletesen visszaverő diffúzor által visszavert fényáram.

Fényáteresztés Fogalom: áteresztés Mennyiség: áteresztési tényező  = ()out / ()in Belső áteresztési tényező = külső átereszt.tényező – visszaverési tényező Áteresztési denzitás: D=-lg 

Áteresztési tényező, transzmissziós tényező  = ()out / ()in (transmittance): Belső áteresztési tényező (Internal transmittance) = külső áteresztési tényező (External transmittance) – Reflexiós tényező (Reflectance) Denzitás (Optical Density): D(t)=-lgt Hasonlóan visszaverésre is: D(r)=-lgr

Lambert-Bouguer-Beer törvény

Optikai szűrő áteresztésének változása a vastagsággal

Illesztési jóság mérőszáma f1’= =1,5 ...3 %

Detektor illesztése a színinger-megfeleltető függvényekhez Teli szűrőzés:szubtrak-tív színinger-keverés Parciál szűrőzés: részben additív, részben szubtraktív illesztés

Megvilágítás & besugárzás mérő mérőfeje

Megvilágítás & besugárzás mérő műszer elvi felépítése

Sugár- & fénysűrűségmérő

Sugár- & fénysűrűségmérő bemenő optikája látószög méretek: 0,1°--- 2°

Képi információ felvétele video-jel: NTSC, PAL, SECAM, HDTV TV szabványok fénysűrűség + szín jel analóg és digitális rendszerek gamma-korrekció

Színkép-bontó eszközök interferenciás szűrő

Féminterferenciás szűrő merőleges és ferde beesési szög esetén eltérő áteresztési görbe!

Interferenciaszűrő-ékes monokromátor elvi felépítése

Optikai rács erősítés: d (sin+sin) = m, m a rendszám

Optikai rács különböző rendek egymásra-rakódása: merőleges beesés esetén másodrendű színkép 500 nm és harmadrendű színkép 333 nm azonos irányba térül el! blaze-szög holografikus rácsok

Rácsos monokromátor magasabb rendű színképek vágása prizmás elő-monokromátor-ral vagy vágó-szűrővel

CCD érzékelős spektrométer

Rácsos monokromáter felbontása szögdiszperzió, függ a rács rácsállandójától, szokásos a látható színképtartományra készített rácsok esetén: 300 – 600 vonal/mm felbontóképesség: (/) = mN ahol N a színkép kialakításában résztvevő rácsvonalak száma sík- és gömb-felületű rácsok sávszélesség, szórt fény

Prizmás monokromátor elve

Fényforrás mérő geometria

Fényerősség mérés Fotométerpad

Fényerőség mérés 2

Fényerősség mérés

Fényáram mérés

Fényáram mérés fotométer -gömbbel, elmélet Gömbfal reflexió: r Ha X fénysűrűsége L Y megvilágítása: dEY=LdAcos2Q/d 2 mivel d=2r cosQ dEY=LdA/4r 2 Y megvilágítása X-ről Q független: A teljes gömbfal bármely eleme azonos megvilágítást hoz létre Y-ban. F fényáramú lámpa a falat megvilágítva rF reflektált fényáramot kelt. A rF fényáram ismét reflektálódik: r2F A teljes reflektáls fényáram Frefl=rF(1+r+r2+…) és így

Fotométergömbös mérés Mivel gömbben van idegen anyag, gömbfalon ablakok stb., kalibráló normál-lámpával (N) dolgozunk: A mérendő és Normál-lámpa esetén a gömbben lévő testek önabszorpciója különböző, ezért segéd-lámpával (aux.lamp) is csinálunk mérést: ahol EA a segédlámpával mért érték, amikor a vizsgálandó lámpa van a gömbben, de az nem ég, EAN segédlámpával mért érték, amikor a Normál-lámpa van a gömbben, de az nem ég.

Fényforrás teljes fényáramának/színképének mérése

Fényáram mérés goniométerrel A fényáram és fényerősség kapcsolata: ahol W=4p A gömbpalást gyűrű területe: A gömbpalást gyűrűbe kisugárzott fényáram: ahol In az adott zónába sugárzott átlagos fényerősség; A zónákat 0° és 180° között kell felvenni.

A fényáram-mérés zónái Szokás 10°-os zóna szélességekkel számolni, az átlagos fényerősségeket a zónák közepén meghatározva, és felösszegezve A teljes fényáram: ahol I1 az 5°-nél mért átlagos fényerősség, …, I18 a175°-nál mért átlagos fényerősség, és

Fényáram mérés megvilágítás alapján ahol E a megvilágítás r a gömb sugara, e a polár szög  az azimuth szög

3 tengelyes fényárammérő goniométer

Fényeloszlás mérés A-alfa geometria B-beta geometria Lámpatestek fényerősségének szögfüggése Mérési geometriák: A-alfa geometria B-beta geometria

C-gamma mérési geometria

Goniométer felépítések Lámpatest forgatók A vagy B síkokban való mérés

Goniométer felépítések C síkokban való méréshez készült lámpatest forgató

Goniométer felépítések Tükrös goniométer, tükör a tengelyben

Goniométer felépítések Tükrös goniométer, lámpatest a tengelyben

Fényeloszlás mérés

Fénysűrűségmérő kamera

Fénysűrűségmérő kamera képek

Közvilágítási mérés kamerával

Autófényszóró fényeloszlása

A fényeloszlás és színesség kiértékelése