GB/T 36979-2018 LED产品空间颜色分布测量方法

ICS29.140.40

N35

国

中华人民共和国国家标准

GB/T36979-2018

LED产品空间颜色分布测量方法

Measuringmethodofspatialdistributionof

colorcharacteristicsforLEDproducts

2018-12-28发布2019-07-01实施

国家市场监督管理总局啦告

中国国家标准化管理委员会保叩

GB/T36979-2018

目次

l

1范围－

2规范性引用文件－

3术语和定义·

4颜色的表示…………………...…………...….z

4.1色度参数…………………….z

4.2空间色度分布

4.3空间平均色度参数

4.4空间颜色非均匀性

4.5标准光色和色容差范围

5测量条件…………………4

5.1实验室要求………………..….4

5.2环境温度……………4

5.3表而温度。p点温度）

5.4空气流动

5.5测量电压及测量电流………………5

5.6被测LED产品的工作姿态…………6

5.7测量前的稳定………………………6

6颜色测量设备·

6.1积分球－光谱辐射计（光谱辐射计作为探测器）…··

6.2分布光谱辐射计（光谱辐射计作为探测器）………6

6.3积分球的要求………………….7

6.4分布光谱辐射计的旋转工作台要求………………7

6.5光谱辐射计要求……………………7

7指定方向的色度参数测量………………8

8平均色度参数测量………….....………………·………8

8.1积分球－光谱辐射计方法……………8

8.2分布光谱辐射计方法………………9

9空间颜色不均匀性测量………….....………………四

川校准与溯源……………11

10.1积分球－光谱辐射计的定标………………11

10.2分布光谱辐射计的定标………………….11

附录A（资料性附录）光谱辐射强度测量距离确定……………...………………12

附录B（资料性附录）角度扫描模式……………………13

附录c（资料性附录）采样间隔的确定…………………14

参考文献……………........………………·19

GB/T36979-2018

一一拙’长范围应至少覆盖380nm~780nm;

一一光谱辐射计的波长最大允许误差为土0.5nm;

带宽（半峰全宽）以及扫描间隔应不大于5nm;

光谱辐射计应对辐射输入的每个可见光波快都有线性响应，非线性的影响应纳入不确定度考

量中；

一一光谱辐射计内部的杂散光应纳入不确定度考量中。

积分球－光谱辐射计中的光谱辐射计入光口需经余弦校正，其／2值应小于或等于15%。

7指定方向的色度参数测量

LED产品指定方向的色度参数测量应使用分布光谱辐射计测量，计算获得角度解析的色品坐标

UIce，叭，·u＇伴，科、角度解析的相关色温TcCB，伊）和角度解析的一般显色指数T-<.ce，料和特殊显色指

数几（8，叭。如没有特别规定，则指定方位为LED产品的基准轴方向，即伴，引二（0,0）的方向。

在测光暗室中，将被测LED产品夹持在分布光谱辐射计上，使LED产品处于规定的工作姿态，

LED产品的光度中心处于分布光谱辐射计的旋转工作台的旋转中心。

对于颜色均匀分布的LED产品，测量可以在任何距离下进行。对于颜色分布不均匀的LED产品，

除非另有指定，否则应将光谱辐射强度的测量距离作为颜色参数的测量距离。

光谱辐射强度测量要求足够的测试距离，具体分析可参照附录A，对于常见的受试样品，其光谱辐

射强度测试距离可参照如下：

一一受试样品的所有C平面配光形状近似余弦分布（光束角注90。）：注5×D;

一一受试样品的某些C平丽的光分布角度范围比余弦分布宽（光束角注60。）：二三10×O;

受试样品的光分布角度范围较窄，光强分布形状陡峭或严格的眩光控制：二三15×D;

受试样品的发光丽之间存在较多不发光区域注15×CD十S）。

其中，D为受试样品的最大发光尺寸，5为两个相邻近的发光丽之间的最大距离。

8平均色度参数测量

8.1积分球－光谱辐射计方法

使用积分球－光谱辐射计测量LED产品的总光谱辐射通量，并根据CIE文件计算得到被测LED产

品的平均色度参数。

注：使用积分球－光阴？辐射计测量空间颜色不均匀性较大的LED产品时，可能会存在较大误差。

积分球－光谱辐射计适用于空间颜色分布均匀或者漫透射的产品，比如带乳白罩壳的光源、带扩散

板的灯具。积分球－光谱辐射计包括4π和2π两种测量几何。4π法适用于各种发光分布类型的LED

产品。被测LED产品以规定的方位安装在积分球中心，如果可能的话，被测LED产品的安装应使落在

挡板上的直射光最少。线性光源应使其基准轴与探头和积分球中心的连线共轴。使用放置在同一位置

处的光谱辐射通量标准灯校准积分球。

2π法只能用于具有半球或定向光分布且无后发射的LED产品，如图1所示。对于2π积分球，安

装LED产品的孔径应小于1/3球直径。LED产品应安装于圆孔内侧，使产品前面的边缘和孔边缘平

齐（或者可以略进入球内，确保所有出射的光线被包在球内）。开孔边缘和LED产品的间隙用内部为白

色的表团覆盖，这样球与外界完全隔离开，使测试可以在普通环境照明的房间内进行，如图Z.a）所示。

如果不便于隔离，可以将间隙保持敞开，将积分球处于暗室内进行测试（或至少在开孔周围处置为暗室

的环境），不能使外部的光线或反射光线进入球内，如图Z.b）所示。使受试的LED产品固定于球的支撑

材料或结构不将LED产品的热量传导至球壁。应使用一块小挡板阻挡LED产品直射光谱辐射叶取样

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装置。使用具有半球光分布的光谱辐射通量标准灯放置在与被测LED产品相同的位置来校准积分球。

除非被测LED产品与定标积分球－光谱辐射计的标准灯的尺寸和反射特性都相近，且在测量报告中宣

称使用的标准灯以及被测LED产品的类型，否则应采用辅助灯按照式（引进行光谱自吸收系数校正。

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α（λ）＝叩，J.C~L..(5)

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式中：

α（λ）一一各个波长下的自吸收校正系数；

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Yaw岖．｝(A)标准灯位于测量｛立置时轴比助灯点亮时的光i普辐射计读数。

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句’［ll,tf

a)4π几何形b)2π几何形

说明：

4π几何形适用于各种类割的SSL产品；

2π几何形适用于只有正向发光的SSL产品。

圄1用光谱辐射计测量时推荐采用的球体几何结构

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a)带盖板的样品安装b)不带盖板的样品安装

图2被测样品的安装条件

8.2分布光谱辐射计方法

使用分布光谱辐射计测量LED产品的光谱辐射通量，进而通过计算总的光谱辐射通量计算空间平

均颜色参数。

总光谱辐射通量可以通过光谱辐射照度积分法或者光谱辐射强度积分法得到，计算原理示意图如

9

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图3所示。

在测光暗室中，将被测LED产品夹持在分布光谱辐射计上，使LED产品处于规定的工作姿态，

LED产品的发光中心处于分布光度计的旋转中心。若LED产品并非工作在规定工作姿态或者工作姿

态不断变化，则应采用相应的校正系数。分布光谱辐射计中光谱辐射计的角度扫描方式可参考附录B。

光谱辐射照度积分法对LED产品到光谱辐射计接收丽的测量距离没有严格要求。

按式（6）计算出LED产品的总光谱辐射通量：

rfAq「2fi

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式中：

吭，，，tot()._）一一总光谱辐射通量；

r一一虚拟球丽的半径；

S1.01.一一虚拟球上的表丽而积；

((J，圳一一空间角。

图3光谱辐射通量的计算原理示意图

为了得到总光谱辐射通量，应在足够多的发光平而上以足够小的角度间隔测量光谱辐射照度或者

光谱辐射强度，平面间角度间隔一般为22.5°，平面内的角度间隔一般为500光束角小于50°的LED产

品，角度增量应小于或等于光束角的1/10。采样间隔的选取也可以参考附录C。

注：LED灯、LED模块和一般照明用LED灯具的光束角的定义参照GJ3/T24826-2016,LED投光灯具对应于半

略发散角，其定义引自GB/T231102008。

色度测量只需在平均光强超过最大强度10%的角度内进行。

9空间颜色不均匀性测量

所有LED产品的空间颜色均匀性的测试均应使用分布光谱辐射计测量。

按照第8章所述的采样间隔测量各个方向的光谱辐射强度，并计算出相应方向的色度参数，对于光

强数据低于最大光强10%的数据可在计算中不予考虑。

空间颜色均匀性是LED产品沿各个方向发射光的色品坐标与空间平均色坐标的最大偏差，色品坐

标偏差的计算公式如式（7):

Ll，，γ＝，.／（11'u.')2+(v'v.')2..(7)

10

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式中：

(11.',u.＇）一一空间平均色品坐标，采用CIE1976UCS色度空间表示；

(u',v')某一方向上的色品坐标，采用CIE1976UCS色度空间表示。

取ii.，＼，＇的最大值作为空间颜色均匀性指标。

10校准与溯源

10.1积分球－光谱辐射计的定标

积分球－光谱辐射计应使用溯源至国际单位（SI)的总光谱辐射通量标准灯进行定标。如果没有总

光谱辐射通量标准灯，用户可以从溯惊至SI的光谱辐照度标准灯和总光通量标准灯推导得到，此时，应

在测试报告中注明推导的方法以及相关数据（如标准灯的空间光谱均匀性或相关色温）。

注：积分球光锵辐射计视为一个整体进行总光讷辐射通茧的定标。

10.2分布光i昔辐射计的定标

分布光谱辐射计应采用溯源至SI的光谱辐照度标准灯或光谱辐射强度标准灯进行定标。对于反

射镜型的分布光谱辐射计，测量光路经过反射镜时，则应计入反射镜的光谱反射率。或者使用溯源至

SI的总光谱辐射通量标准灯来校准分布光谱辐射计系统，注意分布光谱辐射计的死角不应对总光谱辐

射通量标准灯的测量产生影响。

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图4采用光谱辐照度标准灯或光谱辐射强度标准灯的定标示意图

图4是典型的定标示意图。应保持标准灯的姿态为其额定姿态。光谱辐射计的接收器光轴与标准

灯的光学中心对准。采用光谱辐照度标准灯时，定标距离应与标准灯的标称距离一致。当采用光谱辐

射强度标准灯时，定标距离可按照第7章中光谱辐射强度的测试距离，一般应不小于标准光源最大发光

尺寸的15倍。

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附录A

（资料性附录）

光谱辐射强度测量距离确定

光谱辐射强度的测量距离为在不同波长下辐射强度测量距离的最大值，此时平方反比定律对实际

波段内每个波长下的辐射强度都适用。

对于颜色分布均匀的光源，光谱辐射强度的测量距离等于光强的测量距离；对于颜色分布不均匀的

光源，光谱辐射强度的测量距离不得小于光强的测量距离。

在色度参数测量中，对于颜色均匀分布的光源，测量可以在任何距离下进行；然而，对于颜色分布严

重不均匀的光掘，将光强的测量距离作为颜色参数的测量距离。

图A.l为在最低点处的光谱辐射强度测量距离与光强的测量距离的比较图。假设灯辐射丽的最

大尺寸为d，在500d处近似为无限远处的一个点。光强的相对误差和不同波长处的辐射强度最大相

对误差的公差都设定为1%。在图A.l中的模拟结果表明光强的测试距离是14.5d，光谱辐射强度的

测量距离是16cl。

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图A.1在不同现I］量距离下相对误差的变化

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附录B

（资料性附录）

角度扫描模式

B.1转停模式（SR模式）

在SR模式中，分布光谱辐射计；在信号采样时将停止旋转。在一个位置完成测量以后，分布光谱辐

射计再开始旋转。然后，重复上述测试程序直到在全空间内的测量结束。这种模式测量时间比较长，并

且在分布光谱辐射计的开始和停止过程中可能对测试的稳定性产生影响。

B.2连续旋转模式（CR模式）

为了减少测量时间和增强旋转的稳定性，可采用连续测量模式（CR模式），CR扫描模式的示意图

如图B.l所示。在连续旋转模式下，分布光谱辐射计以一定的速度连续旋转，在整个测量平面内并不停

止，提高了测试系统的稳定性。旋转和测量须同步进行。

对于CR模式，测量在每个信号积分区间内（分布光谱辐射汁仍然保持旋转）内进行。测量所得的

值实际是每个信号积分区间内的平均值。相应的采样角度位置为信号积分间隔的中间位置。两次连续

的信号积分区间之间的间隔为操作间隔，操作间隔可以获得上一次信号积分间隔的测量信号井且决定

下一次信号积分区间的起始角度位置。

最大的采样区间处于采样信号变化较小的角度区域内。对于信号变化非常快的角度区间，采样区

间则要更小。如果采样信号变化非常快并且信号非常弱，那么可减慢分布光谱辐射计的旋转速度来保

证测量精度。

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图B.1CR扫描模式示意图

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附录C

（资料性附录）

采样间隔的确定

C.1基于光谱辐射参数的采样间隔确定

C.1.1光谱辐射参数分布模拟

在给定C测量平丽上，基于荧光剂的LED光谱辐射参数分布在图C.1中给出。在每个波长下的辐

射参数随y变化。具有均匀分布的噪声也被模拟，其幅值是信号最大幅值的1/200。Y的变化范围是

一180°～180。。