В радиометрии, фотометрии и цветоведении измерение спектрального распределения мощности (SPD) описывает мощность на единицу площади на единицу длины волны освещения (радиальное выход). В более общем плане термин спектральное распределение мощности может относиться к концентрации в зависимости от длины волны любой радиометрической или фотометрической величины (например, лучистая энергия, радиантный поток, интенсивность излучения, сияние, излучение, излучающее излучение, излучение, яркость, световой поток , интенсивность света, освещенность, световой эмиттанс).

Знание СПД имеет решающее значение для приложений с оптическими датчиками. Оптические свойства, такие как коэффициент пропускания, отражательная способность и поглощение, а также чувствительность датчика обычно зависят от длины волны падающей волны.

Физика СПД
Математически для спектрального распределения мощности радиального выхода или освещенности можно написать:

где M (λ) — спектральная освещенность (или выход) света (единицы СИ: Вт / м3 = кг • м-1 • с-3); Φ — лучистый поток источника (единица СИ: ватт, W); A — площадь, в которой интегрирован лучистый поток (единица СИ: квадратный метр, м2); λ — длина волны (единица СИ: метр, м). (Заметим, что удобнее выразить длину волны света в единицах нанометров, тогда спектральное выступление будет выражено в единицах W • m-2 • nm-1.) Приближение справедливо, когда площадь и интервал длин волн малы ,

Относительная СПД

Соотношение спектральной концентрации (облучение или выход) на заданной длине волны до концентрации эталонной длины волны обеспечивает относительный СПД. Это можно записать так:

Например, яркость осветительной арматуры и других источников света обрабатывается отдельно, распределение спектральной мощности может быть каким-то образом нормировано, часто до единицы на 555 или 560 нм, что совпадает с пиком функции светимости глаза.

чувствительность
SPD может использоваться для определения отклика датчика на заданной длине волны. Это сравнивает выходную мощность датчика с входной мощностью в зависимости от длины волны. Это можно обобщить в следующей формуле:

Знание чувствительности полезно для определения освещенности, компонентов интерактивных материалов и оптических компонентов для оптимизации производительности системы.

Источник SPD и материя
Спектральное распределение мощности по видимому спектру от источника может иметь различные концентрации относительных СПД. Взаимодействия между светом и веществом влияют на поглощающие и отражающие свойства материалов, а затем вызывают цвет, который изменяется при освещении источника.

Например, относительное спектральное распределение мощности Солнца создает белый вид, если наблюдать непосредственно, но когда солнечный свет освещает атмосферу Земли, небо кажется синим при нормальных условиях дневного света. Это связано с оптическим явлением, называемым рэлеевским рассеянием, которое создает концентрацию более коротких длин волн и, следовательно, появление голубого цвета.

Источник SPD и цвет
Визуальный ответ человека основан на трихроматичности для обработки цвета. В то время как человеческий визуальный ответ объединяется во всех длинах волн, относительное спектральное распределение мощности будет предоставлять информацию моделирования внешнего вида, поскольку концентрация диапазона (диапазонов) длины волны станет основным источником воспринимаемого цвета.

Это становится полезным в фотометрии и колориметрии, поскольку воспринимаемый цвет изменяется с освещением источника и спектральным распределением и совпадает с метамеризмами, где изменяется внешний вид объекта.

Спектральный состав источника может также совпадать с цветовой температурой, создавая различия в цветовом внешнем виде из-за температуры источника.