放射線測定と測光の説明

放射線測定とは何ですか?

放射測定は、電磁スペクトルの任意の部分の光を測定する科学です。 実際には、この用語は、通常、光学機器を用いた赤外線、可視光および紫外線の測定に限定される。 放射照度は光の強度であり、平方メートル当たりのワットで測定されます。

測光とは何ですか?

測光は、人間の目の感度に応じて重み付けされた単位で可視光を測定する科学です。 それは、慎重に制御された条件下で、光に対する人間の視覚的応答、すなわち光に対する私たちの知覚の統計モデルに基づく定量的科学です。 光輝の測光の等量は照度と呼ばれ、平方メートル(ルクス)ごとの内腔で測定されます。

人間の視覚システム

人間の視覚システムは、380から770ナノメートル(nm)の波長の電磁スペクトルの光に応答します。 650nmは赤色、540nmは緑色、450nmは青色など、さまざまな波長の光が可視スペクトルに及ぶ色の連続体として表示されます。

光に対する人間の目の感度は波長によって異なります。 たとえば、1ワット/m2の緑色光の放射照度を持つ光源は、1ワット/m2の赤色または青色光の放射照度を持つ同じ光源よりもはるかに明るく見えます。 測光では、放射エネルギーのワットを測定しません。 むしろ、放射エネルギーで人間の目-脳の視覚システムを刺激することによって生じる主観的印象を測定しようとします。

この作業は、光に対する眼の非線形応答によって非常に複雑になります。 それは波長だけでなく、放射束の量、光が一定であるかちらつきであるか、知覚されるシーンの空間的複雑さ、虹彩と網膜の適応、観察者の心理的および生理学的状態、および他の変数のホストによっても変化する

それにもかかわらず、見ることの主観的な印象は、”正常な”視聴条件に対して定量化することができる。 1924年、国際照明委員会(International Commission on Illumination、またはCIE)は、制御された条件下で異なる波長の単色光源の”明るさ”を視覚的に一致させるように100人以上のオブザーバーに依頼した。 測定値の平均を取ると、下のグラフに示すように、知覚された”平均”人間の観察者のいわゆる明視応答が得られます:

左の曲線は、低レベルの光に対する応答を示しています。 感度の変化は、2つのタイプの光受容体、錐体および桿体が、光に対する眼の応答を担うために生じる。 右の曲線は、通常の照明条件下での眼の応答を示し、これは明視応答と呼ばれます。 コーンは、これらの条件下で光に応答し、彼らはまた、人間の色知覚のために責任があります。

左の曲線は、低レベルの光に対する眼の応答を示し、暗点応答と呼ばれています。 光の低レベルでは、ロッドが最も活性であり、人間の目は存在する光の任意の量に敏感であるが、色の範囲にはあまり敏感ではない。 ロッドは光に非常に敏感ですが、色を識別する能力の損失を説明する単一の写真顔料で構成されています。

人間の生理学を考慮した測光単位と直線放射単位の変換は、(測光単位)=(放射単位)x(683)X V(?)どこでV(?)は、先に示した”明視応答”であり、基本的に目が特定の波長の光をどのように効率的に拾うかを示しています。

明視応答は光の波長の関数であるため、放射単位から測光単位に変換するには、まず光源の知識が必要です。 光源が特定の色温度を持つと指定されている場合、そのスペクトル放射輝度エミッタンスは完全な黒体放射器と同じであると仮定し、先に定義されたプランクの法則を使用することができます。

人工的な源は一般に完全な黒いボディと同じ分光分布を持たないが、私達の目的のために私達はそれらを等しいと考慮する。 上のグラフは、いくつかの黒体ラジエーターのスペクトル放射を示しています。 我々はT=2045Kの温度で黒体放射の明視評価を考慮すると.

明視関数による光エミッタンスの積の積分は、放射信号から測光信号への変換を提供する。

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