1、 人眼對自然界光的感知有兩個方面：一是光的顏色，二是光的輻射強度。我們將從這兩方面展開討論，進而分析LED的各種光學指標。     1、 光的顏色的三種表示法    ·國際照明委員會色品圖表示法    ·光的顏色鮮艷度    ·色溫或相關色溫    下面將逐一對其進行介紹。    國際照明委員會色品圖表示法 

2、   國際照明委員會（CIE）于1931年研究提出了XYZ色品圖，1960年又在XYZ色品圖的基礎上提出了UCS色品圖。    顏色感覺是光輻射源或被物體反射的光輻射作用于人眼的結果。因此，顏色不僅取決于光刺激，而且取決于人眼的視覺特性。    關于顏色的測理和標準應該符合人眼的觀測結果。但是，人眼的顏色特性對于不同的觀測者或多或少會有一些差異，因此要求根據大量觀測者的顏色視覺實驗，確定一組為匹配等能光譜色的三原色數據，即“標準色度觀測者光譜三刺激值”，以此來代表人眼的平均顏色視覺特性

3、，用于色度學的測量和計算。    CIE于1931年在RGB系統的基礎上采用設想的三原色X、Y、Z（分別代表紅色、綠色和藍色），建立了CIE1931色品圖，如圖1所示。該圖是歸一化圖，只要標示X、Y值，就可以知道Z的值（Z=1-（X+Y），因而三變量的色品圖就變成X、Y二變量的平面圖。圖1 CIE1931色品圖光的顏色鮮艷度    光的顏色鮮艷度必須用光的主波長d和色純度來表示。目前，LED芯片供應商都是用主波長d來表示鮮艷度，而不用峰值波長p來表示。    ·主波

4、長d：如圖2所示為色品圖，圖中AB為黑體軌跡。設F點為某一光源在色品圖中的坐標，E點為理想等能量白光的參考光源點，在色品圖標中為(0.3，0.3)。由E點連接F點并延伸交于G點，則G點對應的單色波長即稱為F點光源的主波長d。    ·峰值波長p：光譜發光強度或輻射功率最大處的對應的波長。它是一種純粹的物理量，一般應用于波形比較對稱的單色光的檢測。    ·中心波長：光譜發光強度或輻射功率出現主峰和次峰時，主峰半寬度的中心點所對應的波長。一般應用于配光曲線法向方向附近凹進去的、質量不好的單色管的檢

5、測。    ·色純度Pe：如圖2所示，Pe=EF/EG。如果某一光源在色品圖中F點的坐標越靠近G點，那么EF和EG的長度就越接近相等，Pe越接近1，色純度就越高。色純度通俗地說是指出射光的色坐標靠近CIE1931色品圖上光譜軌跡的程度，靠得越近則純度越高。所以，若色坐標位于光譜軌道上，則色純度為100%；反之，等能的白光純度則為0%。色純度也是一種生理-心理物理量。    ·半寬度：光譜發光強度或輻射功率最大處的一半的寬度（FWHM），簡稱“帶寬”。帶寬越小則顏色越純，顯然它也是純粹的物理量。圖

6、2 主波長示意圖  色溫或相關色溫    白光在照明領域的使用，一般用色溫或相關色溫表示（有時也用色坐標表示）。光源的顏色有兩方面的意思，即色表和顯色性。色表就是人眼直接觀察光源時所看到的顏色感覺；光源的光照射到物體上所產生的客觀效果，即光源使被照有色物體的顏色再次顯現出來的能力，稱為光源的顯色性。    光源發光的顏色可用色溫Tc表示。當光源所發射的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的這個溫度就稱為光源的顏色溫度，簡稱色溫。    光譜的能

7、量分布和黑體在某一溫度下輻射的相對光譜能量分布相似時，其顏色必定相同。因此分布溫度一定是色溫，如白熾燈、鹵鎢燈發出光的顏色可用色溫表示；但對于氣體放電光源，其光譜能量分布很少與黑體的相似，所以這些光源的分布溫度僅能稱為相關色溫。如黑體鎢絲在2000°F（華氏度1°F=0.555556K）以上時輻射出的顏色與蠟燭點亮時發射光的顏色相同，那么鎢絲2000°F以上的溫度就稱為蠟燭光的色溫。    某一光源的相關色溫的求法是：在CIE1960UCS色品圖中，代表該光源顏色的坐標點向黑體白軌做垂線，與白軌相交點的黑體的色溫即為該光源的

8、相關色溫。    一般情況下，人們把高色溫稱為冷色調，把低色溫叫做暖色調。    2、 與光輻射強度有關的指標    相對視敏函數V（）曲線    對于有不同p的光線，即使光功率一樣，人眼感到的光強度仍是不一樣。人眼對于p=555nm的綠光的靈敏度最高，對該值兩邊波長的靈敏度越來越低。當plt;380nm或pgt;780nm時，即使光源的光能量輻射再強，人眼也對它沒有任何光的感覺。例如在圖3的相對視敏函數曲線中，對于850nm、880n

9、m、940nm處的線外線，人眼根本看不到。圖3 相對視敏函數曲線    國際照明委員會研究推薦了V（）曲線。當p=555nm時，V（）為最大值1.0；而當p=460nm時，V（）=0.06；當p=660nm時，V（）=0.0608。  光通量    光通量是按人眼的光感覺來度量光的輻射功率，即輻射光功率能夠被人眼視覺系統所感受到的那部分有效當量。表征的符號為，國際通用的光通量單位為流明（lm）。    假設單色光的波長為i，則該波長的光通量F（i）就等于它

10、的輻射功率P（i）與相對視敏函數V（i）的乘積，可參見式（1）：    F（i）=P（i）×V（i） （1）    如果光源的輻射功率波譜為Px()，則總的光通量F（）應為各個波長分量光通量的總和，即式（2）：    （2）    P（）為給定波長的光輻射功率，單位是W。V（）為給定波長的相對視敏函數。最大流明效率Km為683lm/W（當p=555nm時）。    流明效率 &

11、#160;  人眼受能見度限制，因此對于不同的p，光有不同的最高流明效率：    ·p=555nm時：最大流明效率（Km）為683lm/W；    ·p=470nm時：V（）=0.0913，最大流明效率為683×0.0913=62.40lm/W；    ·p=460nm時：V（）=0.06，最大流明效率為683×0.06=41.00lm/W；    ·p=4

12、50nm時：V（）=0.038，最大流明效率為683×0.038=26.01lm/W；    ·p=660nm時：V（）=0.0608，最大流明效率為683×0.0608=41.5lm/W；    ·p=650nm時：V（）=0.107，最大流明效率為683×0.107=73.081lm/W；    ·p=620nm時：V（）=0.381，最大流明效率為683×0.381=260.223lm/W；    不同光源組成的白光，其最大流明效率因人眼能見度不同的原因而不同。中色溫區的最大流明效率會比較高，而高色溫區和低色溫區的最大流明效率會比較低。所以對于不同的色溫，其流明效率會不一樣。