Журнал "Светотехника"

06/04/2023

Эффективность облучения светодиодами растений разного возраста

Для условий замкнутых экосистем (ЗЭС) выбор эффективного сочетания фотосинтетической фотонной облучённости (PPFD) и спектра излучения в области фотосинтетически активной радиации (ФАР) играет ведущую роль в формировании продуктивности растений, а облучатели со светодиодами (СД) могут быть весьма эффективны. На облучателях предыдущих поколений было показано, что фотобиологическая эффективность излучения может существенно зависеть от PPFD. Это было качественно подтверждено и получило дальнейшее развитие при использовании современной СД техники.

В настоящей работе рассматривается вопрос влияния спектров излучения облучателей с СД и PPFD от них на фотосинтетическую продуктивность растений-кандидатов на выращивание в ЗЭС на отдельных этапах их вегетации.

В статье «Фотобиологическая эффективность излучения облучателей со светодиодами для ценозов растений разного возраста применительно к условиям замкнутых экосистем» авторов Тихомиров Александр Аполлинарьевич, Величко Владимир Владимирович, Ушакова Софья Аврумовна, представлены экспериментальные данные по фотобиологической эффективности излучения облучателей со светодиодами белого света и фотосинтетической фотонной облучённости (PPFD) на промежуточном (18 сут) и конечном (27 сут) этапах вегетационного периода выращивания растений китайской капусты (Brassica rapa), мангольда (Beta vulgaris) и редиса (Raphanus sativus) применительно к условиям замкнутых экосистем.

Установлено наличие различной специфики реакции растений на спектральный состав излучения, как на промежуточном, так и на конечном этапах вегетации. Сделано предположение, что на промежуточном этапе вегетации отдельных видов этих растений может быть физиологически оправдан переход от излучения с «фитоспектром» на излучение со спектром «белый свет» для повышения продуктивности. На примере мангольда установлено, что фитоспектр может быть эффективней белого света при выращивании листовой биомассы независимо от времени вегетации.

На основе полученных данных обсуждены возможные задачи научных исследований по оценке эффективности спектров излучения для отдельных этапов вегетации растений, а также перспективы создания облучателей со светодиодами с физиологически обоснованной программой регуляции спектра и интенсивности излучения.

Рассмотренные перспективы смены режимов облучения на определённых этапах вегетации могут оказываться не всегда оправданными, что может быть связано с адаптационными и иными физиологическим откликами.

Авторы считают, что получены обнадёживающие перспективы внедрения в светокультуру СД ламп. Уж созданы облучательные установки с возможностью смены спектра излучения в разные периоды е за счёт различных комбинаций включения/выключения СД разного спектрального состава.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/fotobiologicheskaya-effektivnost-izlucheniya-obluchateley-so-svetodiodami-dlya-tsenozov-rasteniy-raz/

05/04/2023

Новая методика расчёта освещения в тоннеле

При проектировании искусственного освещения АТ основная задача сводится к выбору типа ОП и их расстановке в транспортной зоне АТ, при которой обеспечиваются заданные нормативные требования к освещению. Несмотря на то, что проектирование освещения автомобильных дорог и АТ базируется на одной и той же светотехнической характеристике – яркости ДП в направлении наблюдателя – имеются существенные различия в требованиях к распределению этой яркости вдоль проезжей части. Если для дорог стремятся к как можно более равномерному распределению яркости, то распределение яркости вдоль АТ в светлое время суток должно быть существенно неравномерным. Вызвано это тем, что днём при въезде в АТ происходит переадаптация зрительного аппарата водителя с высокого уровня естественного освещения на подъезде к АТ к низкому уровню искусственного освещения внутри АТ. Время переадаптации занимает несколько десятков секунд, за которые автомобиль проезжает участок длиной в несколько сотен метров. Такой участок определяется как зона переадаптации при въезде.

В работе «Метод расчёта освещения в автодорожном тоннеле» автором Коробко Алексея Александровича предложен метод расчёта искусственного освещения в автодорожном тоннеле, позволяющий рассчитывать расположение выбранных светильников, при котором обеспечивается требуемое распределение яркости дорожного покрытия в зонах переадаптации водителя транспортного средства при проезде по тоннелю в светлое время суток.

Эффективность переадаптации водителя, а, следовательно, и безопасности проезда по АТ обеспечивается путём зонирования яркости ДП в зависимости от условий освещения вне АТ и заданного уровня освещения в основной части АТ. В мировой и отечественной практике внутри АТ в дневном режиме выделяют четыре яркостные зоны: пороговую, переходную, внутреннюю и выездную. Перед въездом в тоннель выделяют также подъездную зону, которая характеризуется яркостью поля адаптации L20.

Метод автора статьи базируется на введённых понятиях эпюра насыщения и зона насыщения яркости, с помощью которых строится ступенчатая кривая, аппроксимирующая заданное зональное распределение яркости. Приведены основные понятия метода и алгоритм расчёта, а также пример расчёта расположения светильников по яркостным зонам тоннеля, проиллюстрированный сравнением расчётного и заданного распределений яркости.

Таким образом, основная задача расчёта освещения АТ является – определение расположения (шага) выбранных ОП в каждой зоне или её части.

Предложенный метод расчёта был апробирован в рамках разработки компьютерной программы по расчёту тоннельного освещения, как одного из приложений программного комплекса «Light-in-Night».

Для проверки работоспособности предложенного метода по этой программе был проведён расчёт освещения АТ длиной 400 м, высотой 5 м, с двумя полосами движения в одну сторону и с выездной зоной.

Предложенный метод расчёта (метод эпюр) позволяет решать основную задачу, стоящую при проектировании искусственного освещения в АТ: определять такое расположение выбранных ОП (светильников), при котором обеспечивается требуемое распределение яркости ДП в яркостных зонах АТ в светлое время суток.

Помимо тоннельного освещения, метод может использоваться в расчётах освещения прямых участков дорог и улиц для оптимизации шага ОП.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/metod-raschyeta-osveshcheniya-v-avtodorozhnom-tonnele-svetotekhnika-2023-1/

04/04/2023

Замена электродов магнетронами в УФ облучателях и её последствия

Сегодня в большинстве бактерицидных УФ облучателей применяются электродные ртутные лампы, в которых давление насыщенных паров ртути рHg при температуре самой холодной точки в разрядной горелке близко к оптимальному. При повышении мощности разряда рHg повышается из-за увеличения температуры стенки разрядной трубки, что приводит к снижению выхода УФ-излучения (УФИ). Для ламп с высокой удельной нагрузкой необходимо применять дополнительные меры для поддержания оптимального давления паров ртути.

Выходом из данной ситуации может служить применение СВЧ безэлектродных УФ ламп, отличающихся большим ресурсом по сравнению с традиционными электродными лампами. Вместо использования электродов микроволновая энергия генерируется магнетронами и направляется по волноводам в кварцевые лампы, содержащие газопаровое наполнение.

Авторами статьи «Безэлектродный источник УФ излучения на основе СВЧ ртутного разряда низкого давления» Железновым Игорем Игоревичем и Поповым Юрием Алексеевичем проведено экспериментальное исследование излучательных, температурных и электрических параметров безэлектродной УФ с двумя ртутно-аргоновыми кварцевыми горелками на основе коаксиального СВЧ разряда.

В работе приведены результаты экспериментального исследования по созданию бактерицидных УФ ламп и облучателей на основе коаксиального СВЧ ртутного разряда НД при разных режимах горения разряда.

Был разработан экспериментальный СВЧ бактерицидный облучатель с двумя безэлектродными коаксиальными разрядными кварцевыми горелками и СВЧ резонатором в виде коаксиальной линии, наружный проводник которой содержит систему поперечных СВЧ-излучающих щелей.

Авторами предложены конструкция бактерицидного УФ облучателя для обеззараживания

воздушно-водной среды и его основные параметры. В качестве источника СВЧ-излучения использован магнетрон для бытовых СВЧ-печей.

Для измерения потока УФИ безэлектродной лампы использовался метод, основанный на традиционной в радиометрии бактерицидного излучения ртутных ламп НД методике Кайтца.

По мнению авторов, внедрение безэлектродных СВЧ источников излучения позволит обеспечить большую гибкость при изменении таких параметров, как диаметр лампы, рабочее давление и материалы наполнителя, благодаря отсутствию электродов. Для сравнения приведены физические характеристики ламп при приблизительно одинаковом давлении.

Отсутствие электродов устраняет первичный процесс износа, в результате чего срок службы лампы примерно втрое выше, чем у ламп с электродами; отсутствие электродов позволяет использовать более узкие горелки, что снижает их теплоёмкость и ИК излучение.

На основании представленных результатов создан принцип построения безэлектродных СВЧ ламп для обеззараживания и очистки воздушно-водных сред.

Результаты исследования ртутного коаксиального СВЧ разряда НД с охлаждающей системой свидетельствуют о возможности его применения как эффективного источника бактерицидного УФ резонансного излучения на уровне его традиционных электродных аналогов, работающих в интервале мощностей 120−150 Вт.

Долговечность кварцевых разрядных горелок, используемых в СВЧ лампах, обеспечивает длительное время работы УФ облучателей без смены лампы, что существенно снижает расходы на их эксплуатацию.

Проведено экспериментальное исследование излучательных, температурных и электрических параметров безэлектродной УФ-лампы с двумя ртутно-аргоновыми (рAr ≈ 7,5∙10–1...

03/04/2023

Режимы работы маломощных светодиодов и их взаимосвязь

СД на основе гетероструктур заняли прочные позиции в осветительной технике и широко применяются в многоцветных информационных экранах. При этом, наряду с другими преимуществами, отмечается меньший нагрев полупроводниковых источников света в рабочих режимах по сравнению с многими традиционными.

Однако это не совсем так, поскольку потребитель СД ориентируется на температуру их корпуса и редко – на температуру кристалла. Между тем температура активной области СД структур может достигать 120 оС и выше.

Целью работы «Взаимосвязь температурных и электрических режимов маломощных высокоэффективных светодиодов» коллектива авторов в составе: Варламов Дмитрий Олегович, Маняхин Фёдор Иванович, Скворцов Аркадий Алексеевич были отработка динамического экспресс-метода измерения температурных режимов СД, используемых в осветительном оборудовании и СД экранах, и создание физико-математических моделей для анализа экспериментальных результатов.

В задачи работы входили: измерение температуры активной области СД с разной технологической структурой – гомопереходов и гетеропереходов – в широком диапазоне значений постоянного прямого тока с использованием нового, динамического метода; теоретический анализ экспериментальных результатов с использованием модели вольт-амперной характеристики, разработанной в работе; моделирование параметров, характеризующих зависимость температуры активной области от электрических режимов p–n-структур для практического применения при проектировании светотехнических устройств и СД экранов.

Исследователями применён новый, динамический метод измерения температуры перегрева активной области p–n-структур при заданном прямом токе, основанный на регистрации переходных процессов изменения прямого напряжения при разогреве заданным током и остывании после отключения разогревающего тока при фиксированном малом прямом токе.

Получена формула для расчёта коэффициента пропорциональности температурной зависимости прямого напряжения для диодов с разной технологической структурой, учитывающая измерительный ток. Получены экспериментальные зависимости температуры активной области СД от разогревающего тока.

Проведено моделирование коэффициента пропорциональности температурной зависимости прямого напряжения при разных значениях измерительного тока для конкретных СД. Показано, что активная область СД на основе широкозонных полупроводников при плотностях тока, когда нарушается экспоненциальность вольт-амперной характеристики, перегревается из-за образования в ней горячих носителей заряда, взаимодействующих с оптическими фононами.

Полученные результаты измерения температуры активной области у СД использованного типа на основе широкозонных полупроводников значительно выше опубликованных ранее в аналогичных работах, что нужно учитывать при анализе тепловых режимов и прогнозировании срока службы СД при проведении их ускоренных испытаний. Использованный метод оперативен и пригоден в проектировании и конструировании светотехнического оборудования и СД экранов для выбора эффективных систем теплоотвода.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/vzaimosvyaz-temperaturnykh-i-elektricheskikh-rezhimov-malomoshchnykh-vysokoeffektivnykh-svetodiodov-/

31/03/2023

Решена задача получения карт яркости сцен

Как оценить, какое ощущение вызывает сцена освещения? Сегодня новый уровень визуализаций, получаемых с помощью компьютерной графики, позволяет мыслить образами через синтетические изображения, а технология HDRi – фиксировать значения яркости в целом с погрешностью не более 10 % в широком диапазоне значений. Это поднимает актуальный вопрос оценки качества освещения проектируемыми и существующими осветительными установками с точки зрения распределения яркости на новый уровень и приближает момент создания модели психофизической оценки качества освещения через фотометрические величины.

В работе «Модель оценки визуального восприятия произвольного распределения яркости в установках внутреннего освещения» авторов Будака Владимира Павловича и Ильиной Екатерины Игоревны решаются задача уточнения выбора категорий шкалы, получения карт яркости сцен с произвольным распределением яркости и оценки работы нового градиентного критерия Q. Построение модели содержит этапы расчётного уравнения и психофизической шкалы.

В статье проведёнанализ рабочих мест на базе экспериментальной установки и произвольной сцены в кафе показал, что значение критерия Q зависит от типа сцены и количества источников света в ней, что говорит о невозможности создания всеединой шкалы ощущений, связанной со значениями критерия Q. Тем не менее, если речь идёт об оценке одной и той же сцены при разных вариантах освещения или подобных сцен, то применение нового критерия действительно позволяет оценивать качество освещения в плане распределения яркости и наличия блёстких источников света. А точность HDRi позволяет рассчитывать новый критерий с погрешностью до 10 % даже если значения яркости определяются с погрешностью около 30 %.

Цель данной работы – построение модели оценки качества внутреннего освещения с помощью градиентного контрастного критерия. В рамках исследования решены задачи уточнения категорий шкалы, получения карт яркости сцен с произвольным ПУРЯ и оценки работы нового градиентного критерия на основе карт яркости.

Авторами тестировалась идея оценки качества реальных сцен с произвольным ПУРЯ и применимость нового критерия для оценки качества освещения. Психофизический эксперимент позволил определиться с выбором категорий шкалы. Критерий Q имеет накопительный эффект, поэтому в одной и той же сцене при появлении дополнительных ИС Q увеличивается, но это не всегда приводит к более высокой степени дискомфорта.

Применение нового критерия позволяет оценивать качество освещения с точки зрения распределения яркости и наличия блёстких ИС. Такая постановка вопроса напрямую относится к классу задач, связанных с моделированием освещения и оценкой качества распределения яркости в моделируемой сцене.

Дальнейшим шагом будет исследование сгенерированных в программах КГ синтетических сцен с произвольным ПУРЯ в расширенном динамическом диапазоне яркости в рамках одной сцены с разными вариантами освещения.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/model-otsenki-vizualnogo-vospriyatiya-proizvolnogo-raspredeleniya-yarkosti-v-ustanovkakh-vnutrennego/

30/03/2023

Исследование энергетических параметров и характеристик светодиодных ламп

Светодиодные решения для систем освещения, в частности светодиодные лампы, приобретают всё большую популярность благодаря высокой надёжности, энергоэффективности, большому сроку службы и снижению стоимости изделий. В то же время современная полупроводниковая светотехника может являться как помехочувствительным оборудованием, так и источником электромагнитных помех.

В статье «Результаты исследований энергетических параметров и характеристик светодиодных ламп» группы авторов в составе: Белей Валерий Феодосиевич, Харитонов Максим Сергеевич, Коцарь Герман Владимирович из ВПО «Калининградский государственный технический университет» рассмотрены вопросы электромагнитной совместимости светодиодных ламп. Показано, что светодиодная лампа как нелинейный элемент создаёт для сети электромагнитные помехи.

В работе рассмотрены российские и зарубежные документы, регламентирующие энергетические параметры и характеристики светодиодных ламп. Показано, что паспортные данные светодиодных ламп не в полной мере представляют их энергетические параметры и характеристики. Недостаточная изученность методов контроля и оценки энергетических показателей и характеристик СДЛ затрудняет обеспечение электромагнитной совместимости СДЛ в системах электроснабжения, ограничение негативного влияния СДЛ на здоровье человека, и не позволяет реализовать правильный подход при выборе СДЛ и проектировании систем освещения

Немаловажна и полная оценка энергетических показателей и характеристик СДЛ, включая не указанные в паспортных данных: потребляемая реактивная мощность, коэффициент мощности, потребляемый ток, пульсации светового потока, доза фликера.

В статье представлены подходы и методики, основанные на экспериментальных и аналитических исследованиях для оценки широкого спектра энергетических параметров и характеристик светодиодных ламп.

На основе исследования ряда светодиодных ламп установлен широкий разброс их энергетических параметров и характеристик, в частности коэффициента мощности и коэффициента пульсаций освещённости. Приведены рекомендации по выбору изделий при проектировании систем освещения на основе светодиодных ламп.

Показан диапазон частот колебаний светового потока, негативно воздействующего на человека, приведены методики оценки дозы фликера для различных типов ламп. На основе обработки большой группы СДЛ установлен широкий разброс их энергетических параметров и характеристик, что обусловливает значительную величину потребляемой СДЛ реактивной мощности. При выборе светодиодных источников света, осветительных приборов на основе СД и проектировании систем освещения на их основе следует помимо потребляемой мощности ориентироваться на фактический рабочий и пусковой ток изделий.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/rezultaty-issledovaniy-energeticheskikh-parametrov-i-kharakteristik-svetodiodnykh-lamp-svetotekhnika/

29/03/2023

Облучательная камера с повышенным значением эффективного бактерицидного потока

За последние годы широкое распространение для обеззараживания воздушной среды получили бактерицидные облучатели закрытого типа, известные под названием рециркуляторы. Настоящий бум широкого использования ультрафиолетового бактерицидного излучения открылся с наступлением коронавирусной эпидемии во всём мире.

В статье «О повышении эффективности ультрафиолетовых бактерицидных рециркуляторов для обеззараживания воздушной среды» Бармина Виктора Васильевича из «Ардатовского светотехнического завода» приведены исследования получившей наиболее широкое распространение конструкции устройства с точки зрения реализации целевых функций. В статье предложена конструкция облучателя и аналитические выражения для расчёта формы профиля отражающей поверхности облучательной камеры, обеспечивающей благоприятные условия для формирования внутри неё повышенного значения эффективного бактерицидного потока за счёт многократных отражений.

В ходе практической работы произведена оценка роли формы и оптических свойств материала в области УФ-С излучения стенками камеры облучения на формирование внутри неё эффективного бактерицидного лучистого потока. Расчётами обосновано и результатами испытаний подтверждено существенное влияние многократных отражений на целевую функцию устройства.

Сравнительный анализ результатов расчёта коэффициента многократных отражений показывает, что доля эффективного лучистого потока, установившегося в камере, существенно зависит от коэффициента отражения внутренней поверхности камеры и потерь лучистого потока на поглощение лампами, торцевыми и другими, условно не отражающими, участками камеры и устройствами, расположенными в ней. Достижение такой цели возможно путём применения управляемой оптической системы. Предлагается использовать для изготовления камеры материал с высоким значением направленного коэффициента отражения, а расчётная форма стенок камеры должна исключать возвратное падение отражённых лучей на ламп.

Проведённые испытания выпускаемых промышленностью бактерицидных облучателей закрытого типа для дезинфекции воздуха и проведённые на их основе расчёты показывают о существенном влиянии многократных отражений внутри облучательной камеры на эффективность и производительность изделий.

Предложена конструкция облучательной камеры, обеспечивающая увеличение коэффициента многократных отражений в 3–5 раз.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/o-povyshenii-effektivnosti-ultrafioletovykh-bakteritsidnykh-retsirkulyatorov-dlya-obezzarazhivaniya-/

28/03/2023

Создана модель коэффициента яркости случайной поверхности

Безопасность дорожного движения определяется распределением яркости, создаваемой асфальтобетонными покрытиями. Экспериментальное определение двулучевой функции отражательной способности с одной стороны – это трудоёмкий процесс, с другой стороны для некоторых углов эта задача трудновыполнима.

Авторы работы «Численная-аналитическая модель коэффициента яркости случайной поверхности» Боос Георгий Валентинович, Будак Владимир Павлович, Гримайло Антон Валентинович из НИУ «МЭИ» предложили использовать как аналитическую, так и статистическую модели коэффициента яркости, которые позволяют определять коэффициенты или показатели яркости для произвольных сочетаний углов падения и наблюдения. В основе моделей лежит представление о плоскопараллельном слое, в объёме которого происходит рассеяние излучения. При правильно подобранных оптических свойствах слоя (оптической толщи среды, альбедо однократного рассеяния, индикатрисы рассеяния частиц, входящих в состав) модель позволяет получить достоверные результаты, что было подтверждено при сравнении с результатами измерений. Модели также могут быть применимы не только для асфальтобетонных покрытий, но и для любых других поверхностей.

Авторы предлагают модель коэффициента яркости, которая основана не на результатах измерений коэффициентов яркости для некоторых углов и дальнейшей экстраполяции, а на решении уравнения переноса излучения для плоскопараллельного слоя. Такая модель позволяет находить значения коэффициентов яркости для любых поверхностей и произвольных углов. Особенность такого решения – это учёт процессов, происходящих в объёме.

Результаты расчётов по статистической модели показывают качественное совпадение полученных кривых коэффициента яркости с известными кривыми, в то время как результаты расчётов по аналитической модели совпали с учётом погрешности с результатами измерений для асфальтобетонных покрытий.

В будущем особый интерес представляет моделирование отражения от других поверхностей и сравнение с результатами измерений, сравнение численной и аналитической моделей, а также их совместное применение.

Также авторы предполагают, что статистическая модель сможет дать более корректные результаты для асфальтобетонных покрытий для угла наблюдения 1о, так как при таком угле значительный вклад в итоговую яркость будет иметь отражение от поверхности, которую было бы правильным представлять случайно-неровной.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/chislennaya-analiticheskaya-model-koeffitsienta-yarkosti-sluchaynoy-poverkhnosti-svetotekhnika-2023-/

27/03/2023

Аппроксимации спектрального распределения цветных светодиодов

Практически до начала XXI века люди были ограничены в создании спектра излучения особенностями физики традиционных источников света. Сейчас же доступен принципиально новый источник света – светоизлучающие диоды или светодиоды. Они позволяют применить принципиально новые подходы работы со светом, давая возможность создать практически любой спектр в видимой области излучения. На сегодняшний день на рынке представлены несколько типов СД: в корпусах для поверхностного монтажа или SMD корпусах. В статье «Выбор метода аппроксимации спектрального распределения цветных светодиодов и сравнение их параметров и характеристик в номинальном режиме» коллектива авторов в составе: Делян Рузана Ашотовна, Ерохин Михаил Михайлович, Маркова Светлана Николаевна, Потапов Артемий Сергеевич, Савицкая Анна, Терехов Геннадий Петрович, Туркин Андрей Николаевич рассматриваются светодиоды первого типа без вторичной оптики.

Новые технологии и новые источники света позволяют создавать принципиально новые походы в проектировании и конструировании световых приборов. Светоизлучающие диоды (СД) – это сравнительно новый, перспективный и энергоэкономичный источник света (ИС), обладающий рядом уникальных свойств: большим сроком службы, высокой световой отдачей, эстетичностью, экологичностью, надежностью, высокой прочностью, позволяющий без сложностей создать разнообразные спектры излучения.

Авторами были проведены измерения спектральных распределений четырёх основных типов светодиодов, которые применяются при конструировании световых приборов на основе цветных СД: красного, янтарного, зелёного и синего в широком диапазоне токов от 100 до 1000 мА. Также были проведены сравнения результатов с моделью, учитывающей двумерную плотность состояний и флуктуации потенциала в активной области гетероструктуры СД. На основе проведённых измерений и расчётов был определен оптимальный метод аппроксимации по асимметричному спектральному распределению излучения СД.

В работе авторами рассматривались два способа аппроксимации: по методу симметричного распределения и по асимметричному распределению, а также проводилось сравнение полученных результатов с данными, полученными с помощью модели, учитывающей двумерную плотность состояний и флуктуации потенциала в активной области гетероструктуры, а также функции заполнения состояний, взятыми из литературных источников [3-5].

Были проведены измерения электрических и светотехнических характеристик цветных светодиодов компании CREE. На основе проведённых измерений был выполнен расчёт, а также сравнение и анализ полученных результатов.

По данным проведённых измерений и расчётов сведены полученные результаты в таблицу для определения наилучшего метода аппроксимации цветных светодиодов на рабочем токе 350 мА.

Авторами статьи рекомендуется для проектирования спектральных распределений осветительных приборов на основе цветных СД применять аппроксимацию спектров по ассиметричному распределению.

Также важно обратить внимание, что результаты расчёта координат цветности по физической модели соответствуют результатам по реальным измерениям, причём их значения ближе, чем полученные по обоим методам математической аппроксимации.

https://l-e-journal.com/journals/zhurnal-svetotekhnika-1-2023/vybor-metoda-approksimatsii-spektralnogo-raspredeleniya-tsvetnykh-svetodiodov-i-sravnenie-ikh-parame/

24/03/2023

Как определять пороговые цветовые отличия

В настоящее время технический комитет 1-98 МКО разрабатывает дорожную карту перехода к колориметрии, основанной на физиологии зрения, на cone fundamentals. Широко применяемые функции XYZ представляют собой линейные комбинации фундаментальных параметров колбочек (cone fundamentals), LMS. Однако, предлагаемые линейные комбинации все же не удовлетворительно согласовывают системы XYZ и спектральные чувствительности колбочек, полученных в результате исследований дихроматов.

Авторы статьи «Определение цветовых порогов на основе статистического подхода» Григорьев Андрей Андреевич и Рыбина Виктория Андреевна из НИУ «МЭИ» разработали программу моделирования наблюдения объекта и фона различной цветности и одинаковой яркости и получили равноконтрастные кривые (по форме близкие к эллипсам). Результаты расчётов цветовых порогов сравниваются с эллипсами МакАдама, и приводится объяснение их отличий на основе статистической модели порогового цветового зрения, а также вывели выражения для физиологического равноконтрастного цветового пространства.

Как известно, необходимо, чтобы и сумма положительных координат цветов исходной системы LMS, после преобразования в XYZ, также имела положительное значение координаты Y, поскольку только она оценивает суммарный уровень возбуждения рецепторов трихромата.

Авторами в статистической модели порогового цветового зрения было получено выражение для энергетического цветового порога по обнаружению цветового отличия монохроматического объекта и прототипа (фона) произвольного, в том числе и белого цвета.

Для расчёта пороговых отличий цветности прямоугольного объекта с угловым размером 2° при постоянной яркости фона 10 кд/м2 была разработана программа в среде MATLAB.

Полученные результаты показывают, что при определении пороговых цветовых отличий необходимо учитывать не только цветность объекта и фона, но и спектры источников излучения, которые их создают.

Основными преимуществами предлагаемого цветового пространства являются вывод его координат из статистической модели порогового цветового зрения, а не получение традиционным путём подбора коэффициентов в нелинейных преобразованиях. После введения координат Ml и Mm цветовое пространство становится равноконтрастным и не зависит от цветности и спектрального состава излучений, которые в нём отображаются.

Этот вопрос особенно актуален для области исследования цветовых различий, где предлагаются равноконтрастные цветовые пространства, основанные на теории цветового зрения.

Авторы разработали программу моделирования наблюдения объекта и фона различной цветности и одинаковой яркости и получили равноконтрастные кривые (по форме близк...