A fotométer nem közvetlenül „luxot érzékel”. A detektor, a szűrők és az optikai rendszer spektrális érzékenysége közelíti a CIE fotopikus spektrális fényhatásfokot, a V(λ) függvényt. A közelítés maradék eltérése forrásfüggő hibát okoz.
A fotometriai mérés spektrális alapja
A fotometriai mennyiségek radiometriai teljesítményből származnak a V(λ) szerinti spektrális súlyozással. Egy ideális fotométer relatív spektrális érzékenysége arányos V(λ)-val. Valós műszerben a detektor spektrális responsivitását szűrőkkel alakítják, ezért maradék eltérés mindig jelen van.
Mit jelent az f₁′ index?
Az f₁′ index a fotométer relatív spektrális érzékenységének V(λ)-tól való eltérését jellemzi meghatározott normalizálással és súlyozással. Hasznos műszerjellemző, mert összefoglalja a teljes látható tartomány illesztését. Ugyanakkor nem mondja meg közvetlenül, mekkora hiba jelentkezik egy adott LED, kisülőlámpa vagy keskenysávú forrás mérésénél.
Forrásfüggő mérési hiba
A spektrális illesztési korrekció a vizsgált forrás spektrális teljesítményeloszlásának, a műszer relatív spektrális érzékenységének és a referencia V(λ) függvénynek az integráljaiból számítható. Ez azt jelenti, hogy ugyanaz a fotométer A-típusú izzólámpán kis hibát, egy keskeny kék csúcsú LED-en pedig lényegesen nagyobb eltérést mutathat.
LED-ek és keskeny spektrumok
LED-forrásoknál a spektrum gyakran keskeny vagy több elkülönülő komponensből áll. A kék pumpa és a foszfor emisszió aránya, a csúcs hullámhossza és a spektrális félértékszélesség mind befolyásolja a spektrális mismatch korrekciót. A CCT vagy a színkoordináta önmagában nem elég a korrekció pontos meghatározásához, mert metamer spektrumok azonos színjellemzők mellett eltérő műszerhibát okozhatnak.
Kalibrálás és korrekció
A fotométer hagyományos kalibrálása gyakran CIE A eloszlású vagy ahhoz közeli referenciaforrással történik. Ez rögzíti a műszer skálatényezőjét a kalibrálási spektrumra. Más spektrum mérésénél a spektrális mismatchből eredő eltérés nem tűnik el a kalibrálástól; vagy forrásspecifikus korrekciót kell alkalmazni, vagy bizonytalansági komponensként kell kezelni.
Bizonytalansági komponens
A komponens értékeléséhez ismerni kell a műszer spektrális responsivitását és a forrás spektrumát, valamint ezek bizonytalanságát. Egyszerűbb esetben a lehetséges forráscsaládokra számított korrekciók tartománya használható. Kritikus méréseknél a forrásspecifikus spektrális korrekció és annak teljes bizonytalansági modellje indokolt.
Gyakori félreértések
- az f₁′ közvetlen azonosítása a mérési hibával;
- annak feltételezése, hogy a kalibrálás minden spektrumra korrigál;
- CCT használata teljes spektrális információ helyett;
- a spektroradiométer spektrális felbontásának figyelmen kívül hagyása;
- a szűrők öregedéséből eredő spektrális változás elhanyagolása.
Elsődleges források
- CIE 69:1987 – Methods of characterizing illuminance meters and luminance meters
- JCGM 100:2008 – Guide to the expression of uncertainty in measurement
A cikk a források magyarázó feldolgozása. A normatív vagy hivatalos követelmény megállapításához mindig az eredeti dokumentum érvényes kiadását kell használni.