LED光电技术是现代照明领域中的核心组成部分,涉及到光的辐射度学和光度学两个重要概念。光辐射度学关注的是光辐射能量的客观物理性质,包括所有波段的光,而光度学则更注重人眼对可见光的感知,以人的视觉效果为基础进行评价。在实际应用中,虽然理论上的评价体系是光度学,但由于技术限制,目前的测量方法仍偏向于辐射度学,无法精确区分可见光和不可见光。
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为电光源,将电能转换为光辐射能量。这种能量包括可见光和不可见光,只有可见光部分才对人类视觉有实际影响。电光源的品质和技术性能决定了其光谱能量分布,从而影响可见光与不可见光的比例。高比例的可见光辐射能量意味着更高的有效视觉光效。
可见光辐射能量具有特定的波长范围,人眼对不同波长的光有不同的灵敏度。人眼的视觉特性函数曲线描述了这种关系,表明人眼对555nm(绿光)的光最敏感。因此,相同功率的蓝光和绿光,绿光会产生更高的光通量,这与人眼的敏感度有关。光通量是衡量照明光源性能的关键指标,它是单位时间内发出的可产生视觉效果的光能量,单位是流明(lm)。光通量与光功率不同,相同功率的不同波长光源会产生不同的光通量,而相同光通量的光源给人眼的视觉感受是相同的。
LED光电相关的定义中,光通量(φ)是衡量点光源或非点光源发出的可察觉光能量的量,单位是流明。1流明定义为国际标准烛光光源在单位立体弧角内发出的光通量。国际标准烛光是一个参考光源,其光通量为4π流明。光通量的测量对于评估LED的性能至关重要,尤其是大功率LED,通常使用辐射光通量或流明效率来评价其优劣。
在照明设计和产品开发中,理解这些基本概念至关重要,因为它们直接影响到LED的能效、颜色表现以及最终的视觉舒适度。通过优化LED的光谱分布,可以提高照明效果,同时减少能源消耗。在软件开发中,这些知识可能应用于智能照明系统的设计,如根据环境和用户需求动态调整光通量和色温,实现更加智能化和节能的照明解决方案。