海洋光學(xué)絕對輻射顏色測量包括以下三種方式：
1) 裸光纖絕對輻射測量的典型系統配置包括譜儀操作軟件、光譜儀、輻射校準準光源、待測光源（如 LED 光源）、光纖。
圖 1 裸光纖絕對輻射：顏色測量系統配置圖
2) FOIS積分球絕對輻射測量的典型系統配置包括光譜儀操作軟件、光譜儀、輻射校準標準光源、待測光源（如 LED 光源）、FOIS積分球、光纖。
圖 2 FOIS 積分球絕對輻射：顏色測量系統配置圖
3) CC-3余弦校正器絕對輻射測量的典型系統配置包括光譜儀操作軟件、光譜儀、輻射校準標準光源、待測光源（如 LED 光源）、CC-3余弦校正器、光纖。
圖 3 CC-3 余弦校正器絕對輻射：顏色測量系統配置圖
表1 典型系統配置▼
| | |
光譜儀
| USB系列，HR系列, QE65000, Maya2000 Pro | |
| |
| HL-2000-CAL, HL-3-CAL 等系列光源 |
采樣部件
| | |
余弦校正器
| CC-3 或 CC-3-UV |
| QP400-2-VIS-NIR，QP600-2-VIS-NIR |
【HL-3-INT-CAL 校準光源介紹】
HL-3-INT-CAL 和 HL-3plus-INT-CAL 型可與積分球直接連接和校準，***小端口直徑為6mm（INT 型）。INT-CAL 型配置了***個(gè)與光源直連的漫射器，用于與積分球***起使用。使用時(shí)，只需把光源放置在積分球的入口孔處，漫射器緊貼積分球。HL-3系列光源在900nm時(shí)不確定性低至10%，可在350-1050nm內校準，并且可選擇將校準范圍擴展至 2400nm。校準源燈泡壽命為50小時(shí)，超時(shí)后攜帶校準數據失效，之后需要進(jìn)行再校準才能作為校準源使用，海洋光學(xué)可以提供校準服務(wù)。
圖 4 HL-3-INT-CAL 光源實(shí)物圖
【HL-3-CAL 和 HL-3plus-CAL 校準光源介紹】HL-3 和 HL-3plus系列可見(jiàn)及近紅外光源（350-2400nm），可用于光譜儀系統的絕對光譜響應校準。HL-3-CAL系列能夠提供350-1100nm 波段的校準光源，在900nm處的校準不確定性低于10%。而HL-3plus-CAL系列在900nm處的校準不確定性為3%，是業(yè)內***的輻射校準光源，您還可以選擇***個(gè)拓展產(chǎn)品使校準波段拓寬至2400nm。這款光源的前端配置了***個(gè)可用脈沖或手動(dòng)控制的積分擋板，可以提供很好的暗室測量準確性。表 2 HL-3-CAL 系列
| HL-3-CAL HL-3-INT-CAL | HL-3-CAL-EXT HL-3-INT-CAL-EXT |
光源
| 鹵鎢燈 | 鹵鎢燈 |
工作波長(cháng)
| 350-2400nm | 350-2400nm |
燈泡額定功率 | 5W
| 5W
|
預熱時(shí)間 | 15分鐘
| 15分鐘
|
標準壽命
| 50小時(shí)
| 50小時(shí)
|
校準用途
| 絕對輻照度
| 絕對輻照度
|
對***項標準偏差的校準不確定性，400-1600nm(k=1) | 10%( HL-3-CAL) | 10%( HL-3-CAL-EXT) |
15%(HL-3-INT-CAL) | 15%( HL-3-INT-CAL-EXT) |
穩定性（電流）
| 0.5% 峰值到峰值 | 0.5% 峰值到峰值 |
漂移(電壓) | <0.3% 每小時(shí) | <0.3% 每小時(shí) |
積分擋板 | 沒(méi)有
| 沒(méi)有
|
連接件
| CC-3(HL-3-CAL) | CC-3(HL-3-CAL-EXT) |
積分球(HL-3-INT-CAL) | 積分球
(HL-3-INT-CAL-EXT) |
工作溫度
| 5-35℃ | 5-35℃ |
工作濕度
| 5-95%，在 40℃處未冷凝 | 5-95%，在 40℃處未冷凝 |
電源要求
| 85-264V，50/60Hz | 85-264V，50/60Hz |
功耗
| 1.2A@12V 直流電源 | 1.2A@12V 直流電源 |
外形尺寸
| 14x6x6cm | 14x6x6cm |
重量
| 0.5kg | 0.5kg |
安全規范
| CE;ROHS,WEEE | CE;ROHS,WEEE |
表 3 HL-3plus-CAL 系列
| HL-3plus-CAL HL-3plus-INT-CAL | HL-3plus-CAL-EXT HL-3plus-INT-CAL-EXT |
光源
| 鹵鎢燈 | 鹵鎢燈 |
工作波長(cháng)
| 350-2400nm | 350-2400nm |
燈泡額定功率 | 5W
| 5W
|
預熱時(shí)間 | 15分鐘
| 15分鐘
|
標準使用壽命
| 50小時(shí)
| 50小時(shí)
|
校準用于
| 絕對輻照度（uw/nm/cm2）
| 絕對輻照度（uw/nm/cm2）
|
***小不確定性 | 3%( HL-3plus-CAL) | 3%( HL-3plus-CAL-EXT) |
7%( HL-3plus-INT-CAL) | 7%( HL-3plus-INT-CAL-EXT) |
穩定性（電流）
| 0.5% 波峰至波峰 | 0.5% 波峰至波峰 |
漂移(電壓) | <0.3% 每小時(shí) | <0.3% 每小時(shí) |
積分擋板 | 有
| 有
|
連接件
| SMA 905;CC-3(HL-3plus-CAL) | SMA 905;CC-3( HL-3plus-INT-CAL-EXT) |
積分球(HL-3plus-INT-CAL) | 積分球(HL-3plus-INT-CAL-EXT) |
工作溫度
| 5-35℃ | 5-35℃ |
工作濕度
| 5-95%，在 40℃處未冷凝 | 5-95%，在 40℃處未冷凝 |
電源要求
| 85-264V，50/60Hz | 85-264V，50/60Hz |
功耗
| 1.2A@12VDC | 1.2A@12VDC |
外形尺寸
| 14x6x6cm | 14x6x6cm |
重量
| 0.5kg | 0.5kg |
安全規范
| CE;ROHS,WEEE | CE;ROHS,WEEE |
圖 5 HL-3plus-CAL 光源
HL-2000-CAL系列輻射校準光源，可以在350-2200nm區域進(jìn)行絕對輻照度校準。HL2000-CAL系列可被用于校準裸光纖或者帶余弦校正器的光纖頭。產(chǎn)品詳情:
圖 6 HL-2000-CAL 光源實(shí)物圖
【FOIS-1 積分球介紹】
FOIS-1積分球收集來(lái)自發(fā)射源（如LED和激光）的光，用于測量 360°視場(chǎng)內的光場(chǎng)。 該 FOIS-1 積分球內徑1.5英寸，其涂層中是***層薄的特氟龍材料，這是***種高漫射材料，響應范圍為250-2500nm。使用時(shí)注意：
1. 將光源放置于積分球入光口內，或使用光纖連接光源后，將光纖的***頭插入入光口。
2. FOIS-1 積分球裝配支架連接口，實(shí)驗時(shí)可以連接支架，調整積分球的位置。
圖 7 FOIS-1 積分球
表 4 FOIS-1 積分球規格
工程規格 | FOIS-1 |
尺寸
| 56.8 mm x 62.4 mm x 38.1 mm (LWH) |
重量 | 240g |
光譜范圍 | 250-2500 nm |
樣品口直徑 | 9.5 mm |
積分球涂層
| 特氟龍 |
頂蓋安裝
| （2 個(gè)）8-32 螺紋孔（產(chǎn)品不含五金 件），（1 個(gè)）?-20 螺紋孔位于中心 （產(chǎn) 品包含螺絲/適配器） |
側面安裝
| （1 個(gè)）SMA 905 連接器，用于耦合光纖 到光譜儀，（1 個(gè)）柱式安裝螺紋孔 |
海洋光學(xué)的余弦校正器可與光纖和光譜儀連接，用于相對光譜強度和絕對光譜強度測量、發(fā)射光譜測量，以及對LED光源和激光光源進(jìn)行分析。將CC-3和CC-3-UV裝在光纖未端，余弦校正器和光纖就組成了***個(gè)輻射探頭。該探頭與海洋光學(xué)的光譜儀相連接用于測量探頭表面光線(xiàn)的輻射照度。CC-3-DA可直接與 USB2000、HR4000或Flame光譜儀的 SMA 905接頭連接，從而組成***個(gè)完整的無(wú)連接線(xiàn)的光譜儀系統，不需要使用光纖。余弦校正器的散射材料是***個(gè)乳白色的薄玻璃圓盤(pán)(350-1100 nm)或特氟龍 (200-1100 nm) ，位于不銹鋼套管的末端。
圖 8 CC-3 余弦校正器
表 5 CC-3 余弦校正器規格
| CC-3 | CC-3-UV-S | CC-3-UV-T | CC-3-DA |
光學(xué)漫射器
| 乳白玻璃 | 特氟龍 | 聚四氟乙烯 | 特氟龍 |
波長(cháng)范圍
| 350-1000 nm | 200-2500 nm | 200-2500 nm | 200-2500 nm |
尺寸（外徑） | 6.35 mm | 6.35 mm | 6.35 mm | 12.7 mm |
漫射器（直徑） | 3900 μm | 3900 μm | 3900 μm | 7140 μm |
視場(chǎng)角 | 180° | 180° | 180° | 180° |
可連接 | 光纖 | 光纖 | 光纖 | 光譜儀 |
漫反射器替換件 | 是 | 是 | 是 | 是的，有限制* |
*在光譜輻射校準的裝置中，CC-3-DA 必須保持與光譜儀的連接，以維持校準。當卸下 CC-3-DA 以更換 漫射器時(shí)，需要對裝置進(jìn)行重新校準。
【裸光纖絕對輻射：顏色測量硬件操作】
搭建裸光纖絕對輻射測量系統，具體操作步驟如下：
1. 通過(guò)USB數據線(xiàn)連接光譜儀至PC端；
2. 將連接的光纖，***端插入校準光源，***端連接光譜儀，進(jìn)行絕對輻射校準；
3. 用電源線(xiàn)連接光源和市電插座（注意選擇帶地線(xiàn)的***標電源線(xiàn)和市電插座）；
4. 完成校準后，用待測燈替換標準燈，進(jìn)行顏色測量。
【FOIS 積分球絕對輻射：顏色測量硬件操作】
使用積分球的優(yōu)點(diǎn)是可有效降低測量對光源輻射角度和偏振的敏感性，缺點(diǎn)是積分球對光的衰減比較大。搭建 FOIS 積分球絕對輻射校準系統，具體操作步驟如下：
1. 將光纖***端與光譜儀連接，另***端與FOIS-1積分球連接（如圖 9 所示）；
2. 將校準光源HL-3-INT-CAL的漫射器***端出光口緊貼積分球的入光口。
3. 通過(guò)USB數據線(xiàn)連接光譜儀至PC端；
4. 用電源線(xiàn)連接光源和市電插座（注意選擇帶地線(xiàn)的***標電源線(xiàn)和市電插座）。
5. 完成校準后，用待測燈替換標準燈，進(jìn)行絕對輻射的顏色測量。
圖 9 FOIS 積分球絕對輻射校準硬件連接
【CC-3 余弦校正器絕對輻射：顏色測量硬件操作】
搭建 CC-3 余弦校正器絕對輻射測量系統，具體操作步驟如下：
1. 通過(guò) USB 數據線(xiàn)連接光譜儀至PC端；
2. 將余弦校正器通過(guò)光纖與光譜儀連接，其中CC-3-DA可以直接與光譜儀相連 (如圖 10，圖 11 所示)；
3. 將連接余弦校正器的光纖，***端插入校準光源，***端連接光譜儀，進(jìn)行絕對輻射校準；
4. 用電源線(xiàn)連接光源和市電插座（注意選擇帶地線(xiàn)的***標電源線(xiàn)和市電插座）；
5. 完成校準后，用待測燈替換標準燈，進(jìn)行顏色測量。圖 12 CC-3 余弦校正器絕對輻射校準硬件連接
注意：對待測燈進(jìn)行光譜顏色測量時(shí)，測試條件與校準條件應保持***致，待測燈與標準燈相對于余弦校正器或積分球的放置距離應相同。
圖 13 Flame 光譜儀接口說(shuō)明
- 從歡迎界面或者點(diǎn)擊圖標
創(chuàng )建新的光譜應用，在光譜應用向導中點(diǎn)擊顏色測量向導圖標
；
2. 出現“顏色測量來(lái)源”窗口，請點(diǎn)擊“新建絕對輻射測量”。3. 出現“選擇校準源”窗口，可根據實(shí)際情況選下列選項：
3. 調整好硬件配置后，在軟件中設置數據采集參數，包括積分時(shí)間(integration time)、平均次數(average)和滑動(dòng)平均(boxcar)。用戶(hù)可根據光源的強度，調節積分時(shí)間和平均次數等參數，勾選 “暗噪聲校準”和“非線(xiàn)性校準”功能。注意參考光譜測量和樣品測量時(shí)的參數設置應相同。設置完成，光譜將顯示在右側譜圖界 面，點(diǎn)擊“下***步”按鈕。
各個(gè)參數詳細含義請參考軟件手冊或help菜單?；蛘邚椭拼蜷_(kāi)下面鏈接： http://www.oceanoptics.cn/spectroscopy_glossary注意：對光源進(jìn)行絕對輻射顏色測量時(shí)，在軟件中的參數設置必須與絕對輻射校準時(shí)的設置相同；硬件設備，如光譜儀、積分球（可選），余弦校正器（可選），光纖也需要保持***致。
5. 出現“保存背景光譜”窗口，點(diǎn)擊圖標
保存背景光譜，再點(diǎn)擊“下***步”。
6. 出現“加載校準數據”窗口，點(diǎn)擊左上角“瀏覽”，選擇文件后點(diǎn)擊“打開(kāi)”， 即可加載絕對輻射校準文件。
7. 加載絕對輻射校準文件后，窗口左下角顯示“標準文件已加載”。請根據您用于校準的收光設備，選擇下列選項，點(diǎn)擊“下***步”。
8. 出現“Color Setup”窗口，勾選所關(guān)注的參數，并點(diǎn)擊“下***步”。以下為各參數的簡(jiǎn)單介紹：
- 觀(guān)測者視場(chǎng)的選擇。2°和10°視場(chǎng)角：在色度學(xué)的研究中，CIE 1931 標準色度觀(guān)察者的數據適用于2°視場(chǎng)的中央視覺(jué)觀(guān)察條件(視場(chǎng)在 1°~4°范圍內)，主要是中央凹錐狀細胞起作用。10°視場(chǎng)角是為了適應大視場(chǎng)顏色測量的需要。1964 年，CIE 規定了***組 10°視場(chǎng)的“CIE 1964 補充標準色度觀(guān)察者數據”?，F有研究表明，人眼用于小視場(chǎng)觀(guān)察顏色時(shí)，辨別顏色差異的能力較低。當觀(guān)察視場(chǎng)從2°增大至10°時(shí)，顏色匹配的精度隨之提高。但視場(chǎng)再進(jìn)***步增大，顏色匹配精度就難以再提高了。
- 發(fā)光體的選擇。物體的顏色與照明光源有密切關(guān)系，同***物體在不同的光源照明下會(huì )得到不同結果，為了統***顏色的評價(jià)標準和進(jìn)行色度計算，CIE 推薦了標準照明體—由相對光譜功率分布來(lái)定義。包括：標準照明體 A、C、D65、D55、D75。自然光下，請選擇 D65 發(fā)光體。下圖分別以 10°視場(chǎng)角時(shí)，發(fā)光體A與發(fā)光體C為例。
9. 光譜及參數結果如下圖顯示，其中視圖窗口為絕對輻射圖譜，圖譜下方為顏色參數結果和色品圖。點(diǎn)擊“以表格形式查看結果”，即可查看全譜數據表，表中的數據可復制后粘貼到Excel 或txt。
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