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LED顏色與光譜特性

：2018-03-01 ：333

顏色的影響因素：

1.1顏色的基本概念：

顏色是光作用于人眼所引起的一種視覺反映ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，沒有光便沒有色☈⊙☉℃℉❅；當太陽光或其它光源照射到物體上以后ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，由于物體對光的反射ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、吸收及透射的能力不同웃유ღ♋♂，結果會發生以下幾種現象：黑色的不透明體/白色的不透明體/無色透明/灰色㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。

1.2影響顏色的因素：

光源ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、物體顏色ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、眼睛⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、大腦：所以顏色三刺激值的計算涉及到光源能量分布S(λ) ☈⊙☉℃℉❅、物體表面性能τ（λ）和人眼的顏色視覺✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。

2.顏色的表示方法

大約在1900年①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，人們表示顏色的方法采用目標樣作為封樣ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ；但目標樣可能老化褪色⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、可能丟失損壞✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、在不同光源/不同觀察角度下✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，可能顯示不同顏色ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ；用目標樣來封樣并不可靠☈⊙☉℃℉❅。為此ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，在20世紀ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，人們先后創立以下表示顏色的方法：

2.1. 在1⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。～4㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。視場時☾☽❄☃，采用XYZ色度學系統（CIE 1931年標準色度學系統）表示⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。

2.2. 在大于4ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。的視場時♀☿☼☀☁☂☄，采用X10Y10Z10色度學系統（CIE1964年的補充色度學系統）表示ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。

2.3. 1976年的L*a*b*色空間(CIE LAB色空間）

2.4. 1976年的L*u*v*色空間

2.5. 孟塞爾顏色體系

2.1.XYZ色度學系統❣❦❧♡۵。

2.1.1光源色的三刺激值

X= K∫S(λ)x(λ)dλ

Y= K∫S(λ)y(λ)dλ

Z= K∫S(λ)z(λ)dλ

2.1.2物體色的三刺激值

X= K∫τ(λ)S(λ)x(λ)dλ

Y= K∫τ(λ)S(λ)y(λ)dλ

Z= K∫τ(λ)S(λ)z(λ)dλ

光源色：由光源發射的光的顏色㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。

符號說明：

K：歸化系數

S(λ)：光源的相對光譜功率分布❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰；

X(λ)♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃、y(λ)❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰、z(λ)：色度函數

dλ：波長間隔❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，一般采用10nm或5nm

物體色：光被物體透射后的顏色♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。

符號說明：

K：歸化系數✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，= 100/∫S(λ)y(λ)dλ

S(λ)：標準照明體的相對光譜功率分布⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ；

X(λ)✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、y(λ)ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、z(λ)：色度函數

dλ：波長間隔ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，一般采用10nm或5nm

2.1.4 色品函數

x(λ):代表紅顏色的數量☈⊙☉℃℉❅。(610~700nm)

y(λ):代表綠顏色的數量⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，還代表待配色色光的亮度♀☿☼☀☁☂☄。(500~570nm)

z(λ):代表蘭顏色的數量ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。(450~500nm)

2.3. 1976年的L*a*b*色空間(CIE LAB色空間）

1.3.1 CIELAB三維色空間由直角坐標L*,a*,b*構成

L=f(Y/Yn)㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦；明度指數㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，物體表面相對明暗的特性⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。

a*=f(X/Xn,Y/Yn)❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰；色品指數⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，表示物體色/光源色的色品坐標♀☿☼☀☁☂☄。

b*=f(Y/Yn,Z/Zn)✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥；色品指數☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，表示物體色/光源色的色品坐標웃유ღ♋♂。

3. 顏色的測量方法

3.1 光譜光度測色法：

3.1.1.反射色的測量方法

3.1.1.1 照明和觀測的幾何條件

3.1.1.2 光譜反射比的測量方法

3.1.2.透射色的測量方法

3.1.2.1照明和觀測的幾何條件

3.1.2.2光譜透射比的測量方法

3.2 色度計法

照明和探測的幾何條件

透射色

漫射/漫射

d/d

垂直/垂直（符號為0/0）

樣品被一束光照明✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，光速的軸線與樣品表面的法線間的夾角不超過5°⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ；照明光束的任一光線與軸線間的夾角不超過5°㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦；觀測光束也應遵守同樣的限制☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。測量給出的是規則透射比♀☿☼☀☁☂☄。

垂直/漫射（符號為0/d）

樣品被一束光照明♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，光速的軸線與樣品表面的法線間的夾角不超過5°ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ；照明光束的任一光線與軸線間的夾角不超過5°❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣；用積分球測量半球（2π）的透射通量웃유ღ♋♂。測量給出的是全透射比☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。

漫射/垂直（符號為d/0）

漫射/漫射（符號為d/d）

產品名稱	產品厚度	色品空間			色差 ΔE
產品名稱	產品厚度	L*	a*	b*	色差 ΔE
Solex	5.0mm	91.24	-6.381	0.794	≤1
Solargreen C3	3.5mm	89.02	-7.545	2.937	≤1
Solargreen C3+	3.2mm	89.38	-7.202	2.749	≤1
Solargreen C4	4.0mm	88.96	-7.764	2.748	≤1
Solargreen C5	5.0mm	88.70	-8.400	2.700	≤1

著色劑	化學形式	著色	備注
鐵粉	Redox=0.3	綠色	不同化學物質對光源中各種不同的光波具有不同的吸收率①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯；對某些光波吸收得多些♀☿☼☀☁☂☄，而對某些光波吸收得少些✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥；經選擇性吸收后ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，其反射或透射的光線與入射光線比較❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，不僅在亮度上有所減弱✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，而且ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，在光譜成分上也有所改變⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，电竞比赛下注平台看到的顏色⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，就是該化學物質不吸收或吸收較少的色ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。
	Fe+3	黃色
	Fe+2	蘭色
鈷/Cobalt	CoO	蘭色
硒/Selenium	SeFe	青銅色
硒/Selenium	Se	粉紅色
鉻/Chromium	Cr2O3	黃綠色
銅/Copper	CuO	綠藍色
鎳/Nickel	NiO	棕色
鈦/Titanium	TiO2/TiFe	黃色
鈰/Cerium	CeO2	無色

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