积分球测量系统

积分球是光测量的主要工具之一。积分球可以同时捕获一个光源发出的所有辐射。制造商和最终用户发认为在进行光测量时，测量灯的几个主要特性尤为重要。分别是流明值，颜色和效率（每瓦特能源输出多少流明）。流明是通过对人眼视觉函数加权光谱辐射通量来确定的。在本文中，我们将简要介绍用于确定光通量的两种基本类型的仪器：光度计和分光辐射度计。 光度计是一种根据光度系统直接测量光的测光仪器。光度计需要使用含有滤光片的探测器，该探测器近似于人眼的相对光谱响应。关联的光谱响应通常称为CIE发光效率函数，Vλ函数，或更常见的称为人眼视觉函数曲线。分光辐射计，如我们的IllumiaPlus2系统，允许您直接测量光源的光谱辐射通量，然后将光谱响应应用于光谱数据并计算出高精度的流明值。从积分球分光辐射计中获取光谱信息的性能优势是：1）更好的流明计算，2）色度坐标的计算，3）显色指数的计算。 分光辐射计是准确确定光源光通量的完美选择。使用分光辐射计时，所有光谱数据都唾手可得。光谱数据易于转换以转化为重要的颜色指数，例如色度，相关色温和显色指数。另一方面，使用带有滤光片探测器的光度计测试时，不可能对CIE发光效率函数进行完美的模拟，并且会导致测量误差。要了解有关使用积分球分光辐射计进行光测量的更多信息，请观看这个视频系列，我们演示了使用我们的IllumiaPlus2光测量系统的程序。Labsphere是光测量和积分球设计的行业领军者之一。我们期待了解更多您所面临的应用程序挑战

近日，美国蓝菲光学 (Labsphere) 向飞利浦照明位于上海的固态照明全球技术发展中心交付了一套 CSLMS 2米直径积分球光谱测量系统用于检测节能灯、半导体照明灯具和模组。这已经是蓝菲光学交付飞利浦照明的第二套2米直径积分球光谱测量系统。 　　CSLMS 系统具有极高的精度和稳定性，受到美国能源之星标准的认可并符合最新 CIE 测量标准。在美国能源部认可的7个授权进行能源之星检测的实验室中，有5个实验室采用蓝菲光学的积分球检测设备。此次交付的系统还配有定制的测量支架以及电动开启功能。 　　通过采用蓝菲光学的积分球检测设备，飞利浦能够在内部质量控制方面保持一致。飞利浦实验室负责人表示，“蓝菲光学能够提供根据我们的具体需求设计最完整的系统，很多定制需求也可以满足，并且本地的团队支持非常到位。并且蓝菲光学的光学漫反射涂料 Spectraflect 的高漫反射特性和最新快速 CCD 光谱仪 CDS2100 系列都是业界领先的。另外，光谱测试软件界面也很友好。”

色彩测量技术积分球结构的几何特性及优势一、d/8º 积分球测量结构及其特点积分球是一种内部壁面呈现白色的球形设备，以其卓越的反射和散射性能被广泛应用于测量光源的色度和强度。在进行颜色测量时，该设备特设多个孔口以便于操作。主要包括一个测量孔，用于与测试样品紧密结合；对面设置一个观测孔，或称为接收器孔，位于测量孔的直接对面，通常与球体法线成8º 角，主要功能是收集样品反射的光线；另外，与观测孔在球体法线上对称的位置设置有一个镜面反射孔，该孔可根据需要开启或关闭，以控制是否收集镜面反射光。这一几何结构被称为d/8º 积分球测量结构，其独特的设计使其在颜色测量领域中具有重要应用。d/8º 测量结构示意图在操作过程中，光从光源发射，经积分球的内壁进行全面的漫反射，使得这些散射光线能够均匀地从各个角度照射到试样上。这导致试样吸收和反射光线，其中定向于8度的反射光被接收器捕获以进行颜色评估。因此，与0度/45度的测量配置相比，d/8度积分球测量结构的一大特点是使用的是漫射光源，这相当于周围环绕着无数个点光源，而非0度/45度配置下的单一光源。其次，接收器位于8度位置，利用可开闭的对称镜面反射孔，可以选择性地收集包含镜面反射（SPIN）的数据或排除镜面反射（SPEX）的数据。包含镜面反射与排除镜面反射光路示意图根据所述分析，当光线投射到样本上时，会经历吸收、散射以及镜面反射的过程。样本表面的物理特性决定了光线的传播方式：平滑表面导致高光泽和较强的镜面反射，同时散射较少；相反，粗糙表面导致低光泽、较弱的镜面反射和较强的散射。因此，对于具有相同材料但光泽不同的样本，当考虑镜面反射时，测量结果显示一致性（即1＋2＝2＋1），这代表了材料的固有颜色，也就是其真实色。然而，在排除镜面反射的情况下，样本之间的差异变得明显（1≠2），这些数据反映了材料特性与表面物理状态的综合效应，代表了表观色，更贴近于人眼观察到的效果。镜面反射数据的包含与排除之间的主要区别由镜面反射光引起，其强度随样品的光泽度变化而变化。因此，样品的光泽度直接影响了在包含与排除镜面反射条件下数据的差异程度。对不同光泽度的涂层在这两种条件下进行测量，得到的色度数据及其差异情况如表所示。不同光泽的样品包含与排除镜面状态的数据差异涂层的光泽程度对包含镜面反射的数据影响较小，但对排除镜面反射的数据有显著影响。随着样品光泽度的增加，排除镜面反射条件下的明度值会降低，导致与包含镜面反射数据的差异增大。积分球技术已广泛应用于多个行业，尤其是在纺织印染和塑料制品检测中，它成为了首选工具。积分球结构能够适应从低光泽到高光泽的样品（如金银卡片和电镀产品），甚至能够检测具有简单特殊效果的涂料。由于积分球仪器能测量样品的真实色，它通常被选用于电脑配色系统中的分光光度计。积分球作为该结构中最关键的组件之一，其内壁采用高漫反射材料制成，因此成本相对较高。为确保测量数据的精确性，需要进行良好的日常维护，以维持其卓越的漫反射性能。二、产品推荐便携式分光光度仪Ci64便携式分光光度仪Ci64是高精度的色彩测量工具，专为满足各种行业对色彩精确度和一致性要求而设计。该仪器特别适合于纺织印染、塑料制品等行业的色彩检测，无论是对于低光泽还是高光泽样本，如金银卡或电镀产品，Ci64均能提供卓越的性能。它甚至能够精确测量具有特殊效果的涂层，如珠光或金属光泽涂料。Ci64结合了积分球测量技术的优势，包括能够在包含或排除镜面反射的条件下进行测量，从而确保了对样品真实色的准确捕获。这种灵活性使得Ci64在电脑配色系统中尤为重要，因为它可以提供关键的色彩数据以支持精确配色。该仪器的设计考虑了易用性和便携性，使得现场测试变得简单快捷。Ci64的内壁使用高漫反射材料制成，确保了测量过程中光线的均匀分布，从而提高了数据的准确性和重复性。然而，为了维持这种高度的漫反射性能和数据精度，Ci64需要适当的日常维护。三、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息，请关注官方微信公众号：爱色丽彩通

在基于垂直腔面发射激光器（VCSEL）的激光雷达和面部识别系统中，对激光束的多属性评估至关重要。这些属性包括功率、频谱和时间脉冲形状，它们共同决定了激光性能的优劣。然而，捕获和准确测量这些属性，特别是对于准直、发散、连续和脉冲光源，极具挑战性。Labsphere的多功能激光功率积分球和传感器凭借其出色的性能和精确度，为解决这些问题提供了有效方案。我们可根据您的需求提供激光功率测量积分球。选择不同的尺寸和涂层以满足您特定的测试激光功率水平。同时，根据测试激光的波长以及光学探测器的光谱响应度校准范围，我们可为您定制最合适的光学探测器，确保满足您的所有需求。特点确保激光器发出的功率能够被全面收集，无论其发散角度或偏振状态如何。高效地衰减高功率，以防止传感器过载。集成第二个探测器端口，用于进行光谱监测或扩大波长覆盖范围。减少在裸露状态下，传感器有效区域响应不均匀所引起的误差。应用&bull 连续（CW）与脉冲激光测量&bull 实验室与生产测试&bull 镜头校准&bull 激光功率质量评估LPMS 配备皮安计和激光功率软件&bull 第n波长的平均辐射功率（连续波）&bull 第n波长的平均峰值辐射功率（脉冲）&bull 探测器采样率（Hz）&bull 探测器扫描间隔（秒）&bull 激光功率密度：单位面积的瞬时激光束功率，单位为W/cm2，可选择以cm2为单位的光束面积需要输入光束面积&bull 最大功率（连续波）&bull 最小功率（连续波）&bull 峰值辐射功率（脉冲）&bull 脉冲宽度或脉冲持续时间间隔&bull 辐射功率范围（连续波）&bull 辐射功率（W）&bull 重复率/频率（脉冲）&bull 标准偏差（连续波）&bull 总脉冲数&bull 波长（由客户根据激光输出和校准数据表选择）

2018年8月，美国Labsphere（蓝菲光学）向厦门市产品质量监督研究院成功交付3米积分球光测量系统，3米积分球光测量系统兼容光源的向上、向下或纵向安装，能轻松高效地测量从荧光灯到直径为2米的几乎任何形状的灯具。可以测量板载或带热沉电源的光源的前通量和局部通量。图1 3米积分球光测量系统现场图众所周知，照明技术的进步加快了对更大、更复杂的光测量系统设备的需求，蓝菲光学基于此推出了LMS-3M3米积分球光测量系统，可以测量大型灯具及照明设备完整的光学特性。大球可以对光源更好地积分，从而更可靠地测试光源的总光通量、流明值、色温、显色指数等光度、色度特性，测试数据真实而准确。为什么选择Labsphere(蓝菲光学)3米积分球光测量系统？ Labsphere的积分球光测量系统以尽可能减少与定向光源和发散光源相关的空间分布敏感性并易于使用为设计原则，满足行业的测量标准。所有的系统都由Labsphere经验丰富的实验室校准团队在专门的应用程序下进行校正，测量结果可溯源至NIST（美国国家标准局）。Labsphere测量系统完全满足美国能源之星测试规范，在美国7个已经获得能源之星认证的积分球系统测试实验室中，有5家采用Labsphere积分球测试系统。在中国，Labsphere的积分球测试系统已成功协助多家认证机构获得了能源之星认证，在认证行业中有很高的声望和认可度，已经成为能源之星认证机构的理想选择标准设备。该套系统配置了蓝菲光学最新设计的直径3米积分球、极灵敏的CDS 3020 CCD阵列光谱仪、Chroma和Keithley的交、直流电源、Xitron多功能精密交流功率计及强大的IntegraTM光谱测试软件等，具备完整的灯具检测能力，可快速、精确地测量所有光源的光学参数并且符合IESNA LM-79等相关测试标准，所采用的标准光源溯源至NIST。其中，CDS 3020 CCD光谱仪最短积分时间为5 ms，动态范围高达1000000:1，测试数据十分稳定，重复性好，美国科锐（Cree）全球实验室均对CDS 3020 给予了极高的评价。图2 现场交付3米积分球光测量系统图Labsphere在国内子公司上海蓝菲光学仪器有限公司从生产、技术到售后有完整的团队支持，可方便解决客户技术问题。Labsphere生产的3米积分球光谱测量系统具有极高的精度和稳定性，受到美国能源之星标准的认可并符合最新CIE测量标准，完全符合厦门市产品质量监督研究院对高标准检测仪器的需求。通过使用Labsphere的设备，厦门市产品质量监督研究院的检测数据可以与其他能源之星认可实验室保持一致。

1. 前言　 使用紫外分光光度计测定固体样品时，会用到积分球。积分球的种类繁多，有不同的尺寸、形状、涂层材质。日立紫外可见近红外分光光度计UH4150具有多种积分球检测器，可以满足不同样品的测量需求。图1 日立UH4150及其丰富附件这里以透镜测定为例，介绍标准积分球和全积分球。 2. 积分球结构标准积分球的内壁涂层为BaSO4，副白板的材质为Al2O3。它不但可以测定透过率，还可以测定全反射率和漫反射率。全积分球的副白板位置处无开孔，其内层材质同样为BaSO4。因此，全积分球不能测定全反射率和漫反射率。图2 标准积分球和全积分球的结构 3. 透镜的测定实例当测定如透镜类的样品时，其透射光束会在积分球内发生较大变化，若使用标准积分球时，透射光会从积分球背面的副白板溢出，并由副白板和积分球内壁反射。如图3所示，由于Al2O3和积分球内层BaSO4的反射率不同，因此基线校正(仅通过副白板反射校正)和样品测定时的光学条件不同，无法得到正确的测光值。图3 Al2O3和BaSO4的反射光谱详细信息请点击：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/s930350.htm 4. 总结 日立提供多种积分球，包括全积分球和标准积分球，以及开口倾角不同的标准积分球等，满足多种样品的精确测定。拨打400-830-5821，联系我们。

某现场安装激光二极管的制造公司需要一种可靠的方法用于现场测量激光功率，而无需带回实验室进行测试。激光测量系统需要完全由电池供电，因为现场没有电源。Labsphere（蓝菲光学）根据客户要求提供一套独立的、便携式且耐用的激光功率测试系统。Labsphere （蓝菲光学）提供标准的激光二极管测量积分球； 然而，还需将新功能整合到系统中，使其能被带到现场测试。 由此产生的一个小而轻的积分球系统，能够在世界任何地方进行可靠的激光功率测量。1.5 英寸开口端，用于轻松安装激光二极管组件针孔滤光片后面的制冷型 InGaAs 探测器，用于在功率低至 200 μW 的情况下进行红外范围内的辐射测量两个 FC/PC 适配器，允许通过光纤连接额外的探测器Spectralon® 漫反射材料，在 UV-VIS-NIR 范围内提供近乎完美的朗伯反射，以优化测试结果的准确性为 TE 冷却器和充电装置供电的可充电电池组轻巧的手持式塑料支架可固定每个组件，并带有泡沫内衬派力肯手提箱，可确保安全运输特点电池组可为系统供电数小时，为一个项目中的多项测试提供充足的时间每个组件都包依附在安装板上，提供了极大的可移动性，而手提箱确保了产品运输过程中的安全性InGaAs 探测器在近红外范围内提供可靠的校准测量，附加的光纤适配器使系统能够灵活地在其他范围内或使用光谱仪执行附加测试Spectralon 极高的漫反射率，以及积分球内的挡板几何形状，很大限度地提高了光照射到探测器上的均匀性Labsphere（蓝菲光学） 的 HELIOSense 软件进行实时数据收集、存储和可视化，使测试变得简单易行。光谱响应

01用途蓝菲光学（Labsphere）是图像传感器校准光源中公认的领导者。此款设备具备了照度连续可调、高低色温连续可调的功能，高均匀性避免了定位带来的误差。主要应用于各类光学光学传感器研究、开发和生产测试和校准。02一体式设备节省空间本产品是专门为光学传感器校准而推出的定制产线LED类型均匀光源。一体式设备，内置Labsphere专门设计用均匀光源系列积分球。本款产品经过优化设计，内置积分球配置高低色温LED, 开口2inch。开口处均匀光源的均匀性可以达到98%以上。这款产品内置多通道直流电源用于LED直流供电，内置多通道监控，可以实时监控开口处照度。每颗LED都在做过老化和校准，并且可通过软件精密控制LED电流大小，获得几乎连续可调的色温和照度。软件接口和二次开发模块，便于客户后期系统集成。03优化设计积分球出光处配置高透过率中性匀化片，防止灰尘进入积分球带来的污染。积分球采用高性能LED， LED配置了风冷式散热，保证长期重复性和复现性。04组成光源主机、多通道电源、积分球均匀光源、带滤光片的探测器、电流表、软件、防灰滤光片、高低色温LED模组、软件、校准。05特点方形外观、一体式设计出口照度均匀性 99%开口：45mm色温：高低色温连续可调照度：高低输出连续可调照度色温设置mS级别调整和迅速切换可实时监控照度和LED衰减情况高重复性可加选件监控光谱变化和色温变化06测量应用照度/亮度校准色温校准光谱校准动态范围平场响应线性度量子效率饱和曝光度灵敏度空间和角不均匀度07行业应用环境光传感器校准CMOS图像传感器测试手机相机校准光电二极管响应测试RGB传感器测试 小型摄像头08软件LED进行老化，以及通过内部自带的散热装置，保证系统输出良好的稳定性。此外，通过自带高精度的亮度/照度监控器，可以实时观测亮度输出情况。亮度/照度稳定性(10分钟)均匀性：内置优化结构和尺寸设计的积分球，以及高漫反射率的涂料，提升了光源的反射次数从而提升均匀性达到99%以上。均匀性：内置优化结构和尺寸设计的积分球，以及高漫反射率的涂料，提升了光源的反射次数从而提升均匀性达到99%以上。

在开发用于测量光源色温 (CCT) 的相机系统时，对其进行正确的校准以提供准确的读数是非常重要的。通常使用已知温度的标准黑体光源来完成校准。 一家研究机构需要一个可以模拟 5000K 和 2856K 曲线的黑体光源来校准他们正在开发的条纹相机。 客户要求该系统尺寸足够小，可通过 340 mm的开口孔安装到用于其测试配置的腔室中。 图1 条纹相机（源于网络图片）Labsphere（蓝菲光学）为客户提供了一个准确、安全、易于使用且可以轻松集成到他们的测试环境中的黑体光源。系统中的 8 英寸的积分球有一个 2 英寸的开口，并配备了几个高级组件，使其能够满足客户的规格要求：图2 Labsphere(蓝菲光学)提供的黑体校准积分球光源图3 标准化测量辐亮度和5015K黑体曲线两个卤素灯，可在开口处提供高达 40,000 cd/m2 的光通量；开口端的色彩平衡 Omega 滤光片可调整 CCT 并将光谱输出完美匹配黑体曲线；硅探测器组件：用于测量可见光光谱通量的；以及光谱仪：用于测量两次测试之间的波长分布；-两个探测器的滤光片组件，包括一个快门滑片、附加色彩平衡 Omega 滤光片和一个用于第三个滤光片的滑片特定应用的安装底板，设计用于安装在腔室中，以及 3米长的电缆，使电源机架和计算机能放在外面使用；制冷风扇，以防止意外灼伤和设备损坏。特点图4 面均匀性-97.5%具有 97.5% 的面均匀性，每次测试都能保证准确的结果；设计灵活，客户可使用一个系统在多种温度下校准相机；光谱输出与客户要求的黑体曲线完美匹配，提供与标准黑体光源相同的精度；使用 Labsphere （蓝菲光学）的 HELIOSense 软件可以轻松对每个组件进行微调控制以及实时数据收集和可视化；Labsphere（蓝菲光学） 保持与客户密切沟通，使客户能够获得专为他们的测试环境设计和构建的系统；提供的探测器可确保灯准确校准，并且提供可靠地测试数据。

光学技术的发展促进了更大更复杂设备的出现，因此蓝菲光学推出了LMS-3M直径3米积分球，用于测量更大光源或发光体的完整光学特性。该积分球遵循LM-79 和 LM-80规范，能够对任何光源、直径达2米的流线形灯具和30厘米左右直径的发光体进行精确的、可重复的测量。 　　3米光源测量积分球容纳底座向上、底座向下、或纵向定位的光源，可以方便有效地测量任何类型的光源，包括长度达2米的荧光灯。还可以对已经装配的或安装在散热片上的光源进行前向或部分通量测量。 　　较大的积分球能够更好地对光线进行充分积分，对设备的光度和色度性能进行更可靠的测试，测量的单位有：总光谱通量（Total Spectral Flux）、光通量（Luminous Flux）、相对色温（Correlated Color Temperature，CCT）、显色指数（Color Rendering Index ，CRI）和色度（Chromaticity）。测量数据仅仅取决于测试设备的有效功率，而不是尺寸、形状或光谱分布。 　　积分球的Spectraflect® 内涂层具有近朗伯（near-Lambertian）特性，可以对光更好地漫射和积分入并减少热点，这方面比其他现有积分球内涂层材料都要好。Spectraflect的反射率值为98%，在可见光谱段，针对低流明光源可以看到更平坦的光谱。 　　LMS-3M可以通过在同一个系统上稍作调整即可测量多种光源和发光体。标准的球体几何构造能用于4pi的测量，配有可选的孔径缩减装置，可以很方便地配置用于2pi的测量。带有挡板的输入和输出端口，还有一个环境空气温度控制器维护和监控测量环境内部的温度，遵循Energy Star要求。新的积分球充分集成了所有蓝菲光学的光度测定和光谱辐射系统和软件，因此当前用户可以方便地进行升级。

拉曼光谱技术被称为分子指纹谱，可以对目标分子进行准确的定性分析，因而用途广泛。但是其固有的特点，例如拉曼散射信号弱等，限制了其应用范围，尤其是在气体检测领域的应用。气体分子密度低，透光度高，作为激发光源的激光在气体中可以传输较长距离，而拉曼信号作为散射信号散射向四周立体空间，因此不能通过像吸收光谱那样简单的通过增加光程来实现信号的增强。拉曼光谱应用于气体检测具有以下优点：1、准确定性：可以根据特征光谱对除惰性气体外的所有气体进行准确的定性分析；并且气体分子受周围环境影响小，其分子结构均一性较高，因此其特征光谱单色性好；气体分子结构简单，其特征光谱峰较少，不同分子间特征峰重合较少，有利于混合气体的分析。2、准确定量：气体的透明度具有的优点之一是，气体检测过程中不会受到荧光干扰，优点之二即气体分子被激发出的拉曼信号在被收集过程中与其他气体分子发生相互作用的概率极低，所以拉曼光谱强度与分子数量及拉曼散射截面成正比。而拉曼散射截面是固定量，因此拉曼光谱强度的变化量正比于分子数量的变化量，可以用来准确的计算分子数的相对变化。3、无损测量：拉曼散射过程是分子振动-转动能级的跃迁过程，不会破坏分子结构。4、无接触检测：拉曼散射采用光作为信号载体，可以通过透光窗口等对特殊环境例如高压、高温、剧毒等样品进行测试。在气体检测领域，由于气体的流动性，更需要对特殊气体进行密闭处理来保证气体的稳定性，适合对有毒、腐蚀性等的气体进行检测。5、同位素分子的分析：同位素作为标记物而应用广泛，而对同位素分子进行区分往往需要气相色谱和高分辨质谱联用这种昂贵的技术来实现，而作为分子振动-转动谱的拉曼光谱，其同位素的不同质量在其特征峰的频移上表现明显，可以轻松的区分同位素的种类和相对含量。正因为以上原因，在二十世纪六十年代激光出现并且作为拉曼光谱的光源而广泛应用的时候，科学家尝试将拉曼光谱技术应用于气体检测领域。近共焦腔、逆向多重反射池、能量聚集腔、多通道拉曼增益池、改进型多通道拉曼光谱仪、空心光子晶体光纤等多种提高激光功率使用效率或拉曼散射收集效率的极具光学技巧的设计应运而生，提高了拉曼光谱技术对于气体分子的检测限并且取得了显著的效果。拉曼散射的特点，及用于拉曼光谱分析的光谱仪的特点决定了共焦型拉曼光谱仪的高效率、高空间分辨率和高光谱分辨率。光谱仪需要将入光狭缝开到50微米甚至更小来保证光谱分辨率，设计一套光学系统将较大空间的散射信号收集聚焦到狭缝这样的狭窄空间并不现实，因此将激光聚焦到一个微小空间并且将这一微小空间的散射信号收集后聚集到狭缝，成为一种可行性选择，这样既充分利用了激光的激发功率，又实现了散射信号的高效收集。因此共焦型拉曼光谱仪提高了拉曼信号的强度，扩大了拉曼光谱技术的应用范围。同样的设计也可以应用于气体检测当中，不同于固体的拉曼信号散射向空气中的部分会被收集，散射向固体内部的部分会被固体吸收或者漫反射，因此很难充分收集；气体的均一性及其透光性决定了其散射向四周的信号均不会受到较大干扰，因此使信号的更高效的收集成为可能。共焦激发收集系统正是为了解决气体的拉曼散射信号的高效收集而设计，散射向上下、左右、前后的信号被聚焦镜准直后传输向反射镜，最终传输向左方的光谱分析系统。根据光的可逆性原理，进入系统的激光也会被上下、左右、前后的聚焦镜聚焦到焦点，从而同时提高激发光功率的使用效率。此设计的优点是可以增加更多的聚焦镜和反射镜，最终实现焦点散射向四周立体空间的所有信号传输向同一个方向，从而实现球状散射信号的充分收集。激光在气体中的传输距离可以达到几十千米，因此共焦激发收集系统中的数次反射的光程远小于这个距离，很难实现激发光功率的充分利用。互相平行的光可以被聚焦到一个点，而激光光斑毫米级别的直径远小于聚焦镜的直径，因此如果能实现光的多次来回反射并且互相平行，其效果将等同于多台激光器并排放置。直角反射镜可以将光的前进方向偏转180度并且与原方向互相平行，传输方向相反，两个直角反射镜配合使用可以使激光多次来回反射形成一个平面，在外面再放置两个直角反射镜可以实现激光平面的纵向扩展，最终互相平行，方向相反的激光布满立体空间。因此，四个直角反射镜配合使用可以使1毫米直径的激光在1英寸的光学元件间来回反射百次以上，而这些光因为互相平行，因此都会被聚焦镜聚焦到焦点。将四直角反射镜增光程系统与共焦激发收集系统结合，形成的系统既能充分利用激发光的功率，又能充分收集散射信号，其结构类似一个球体，因此被称为“拉曼积分球”。目前该技术已经能实现常压下ppm量级的气体检测，还可以通过增加激光功率、对气体加压以提高气体密度，增加曝光时间等来进一步提高检测限。拉曼积分球适用于透明度高的样品，例如气体，上图为典型的空气的拉曼光谱图，包括氮气，氧气的振动峰、转动峰和振动峰耦合的转动峰，水分子的振动峰等，对其进行局部放大，能看到氧气同位素拉曼峰，氮气同位素拉曼峰，二氧化碳拉曼峰等。目前气体检测应用广泛，例如与碳循环相关的各种气体，在催化剂作用下，碳会转换成各种有机分子，拉曼积分球可以实现对反应物和产物的1秒钟内万分之一的浓度检测，而最小样品量只需要2毫升，完全实现原位监控的作用。即使碳循环成各种液体，根据液体的挥发性，即使不需要加热升华，类似甘油等难以挥发的液体的挥发物依然可以被检测到。而对于一些固体的碳化合物，例如塑胶跑道，其挥发气体的成分和浓度的检测方法正在进一步研究当中。土壤的有机污染检测是拉曼积分球的另一个重要应用方向，将被污染的土壤放到密闭加热腔中，使其中的有机污染物升华成气体，即可实现对有机污染物的定性、定量分析。汽车发动机的状态会通过其尾气的成分反映出来，燃料挥发物和一氧化碳含量高说明进气不畅通，氧气剩余多则说明燃料喷嘴的效率不够；氮氧化物的含量高说明排烟脱氮不彻底。其他方面的应用包括环境气体检测，化工厂废气排放监控等等，作为一种自主研制、具有自主知识产权的气体检测技术，相比于传统气体检测技术具有实时快速、无损、检测限好、能区分同分异构体和同位素取代分子等优点，实现了我国气体检测技术的弯道超车，而其应用场景正进一步拓展。三年来，该技术正从发明一步步走向完善，虽然没能争取到纵向项目的支撑，但是相关的科学家的持续投入和支持保证了拉曼积分球技术研发的顺利进行，检测限已经从最初的勉强万分之一到达目前百万分之一，并且还有进一步提高的空间。随着我国对技术研究的重视和大力支持，该技术将会在我国气体检测领域占有一席之地并将推向国际市场。后记我国的分析仪器，尤其是高端分析仪器主要依赖进口，随着我国科研水平的快速提升，仪器自主研发能力也得到了很大的提高。特别是，实验室具有丰富仪器使用经验，在外企中从事技术服务的科学家和工程师也越来越多，他们对高端分析仪器有自己的认识和见解。而且，部分科学家和工程师已经开始了自主仪器研制并取得了很好的成果。相信随着国家在仪器研制方面的大力支持，成果评价体制的进一步均衡，国产化仪器的提倡作用和科学家、工程师的共同努力下，不久的将来，我国会产生一大批自主设计，具有自主知识产权，具有明确应用领域的先进的分析仪器。作者简介黄保坤：博士，高级工程师，江苏海洋大学教师，huang_baokun@163.com。曾就职于中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和英国雷尼绍公司，作为技术负责人研制的深海紫外拉曼光谱仪实现下潜作业深度7749米，是目前世界上工作深度最深的拉曼光谱仪。为中科院、中石化、中核、上海市公安局、各大高校研制了拉曼积分球、显微拉曼、台式拉曼、便携式拉曼等多种类型的拉曼光谱仪。

LED积分球均匀光源（LED-USS） 蓝菲光学LED-USS积分球光源提供了一种超均匀，高动态范围，亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源基于蓝菲光学40年的光学系统开发经验，独有的高反射率漫反射材料，巧妙的积分球结构设计，是行业内研发测试，质量检查，生产测试的理想解决方案。图1. 通过积分球对相机校正 近年来，随着机器视觉系统的快速发展，越来越多的产线上采用基于工业相机的系统进行快速测量，引导，检测和目标识别。其中一个主要的应用是平板显示检测系统，尤其是OLED面板在消费电子的大规模使用后，对机器视觉系统提出了更高的要求。一个高精度的机器视觉系统需要高性能的光源进行校正。 LED-USS提供了满足国际相机性能测试标准EMVA-1288所需的高性能光源，能够对工业相机进行平场矫正，线性度校正，暗噪声评估等。图2. 积分球开口亮度示意图 该积分球使用蓝菲光学独有的Spectraflect® 材料，具有以下两个特点：1. 对紫外-可见-红外波段具有超高的光谱反射率，可以实现各类光谱的高流明输出。2. 近乎完美的朗伯反射特性，保证入射光在积分球内壁任何一处均匀分布。 基于以上特性，再结合蓝菲光学特殊的积分球结构设计，可以实现开口处超均匀的输出。 图3. 开口处均匀性测试结果 通过内部自带的散热装置，系统的光输出能够保证很好的稳定性。此外，通过自带高精度的亮度监控器，可以实时观测亮度输出情况。图4. LED-USS亮度输出稳定性（10分钟） LED-USS还提供易用的操作软件，能够便利的设定，调整，输出不同等级的亮度，色温。并能够实时监控系统的各项指标。图5. 控制软件界面系统特点出光面大且超级均匀系统输出稳定性高亮度可调节，可实现从微弱光到高亮度线性输出色温动态可调节自带亮度监控，实时观测亮度输出情况软件提供SDK，可与其他设备联合开发可定制大视场均匀光源可定制从紫外到红外范围内单一或多个波长的均匀光源可定制光谱仪监控光谱输出情况应用领域主要应用于各类相机的平场校正，线性度校正，暗噪声校正，动态范围校正等EMVA1288相关参数校正，在很多行业有广泛应用：平板显示检测相机校正大视场相机，360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头校正规格参数 产品型号 LED-USS-030 LED-USS-050料号LCA-00283-000LCA-00284-000积分球尺寸(cm)3050开口尺寸(cm)1020积分球材料Spectraflect® Spectraflect® 亮度范围(cd/m2)*0.5~250000.1~5000亮度均匀性**99%99%调节步数5×1045×104色温范围(K)2800~75002800~7500色温均匀性±15K±15K短期稳定性±0.1%±0.1%预热时间30s30s系统监控硅探测器硅探测器控制软件 自带 自带系统尺寸(mm)510×330×490730×570×720系统重量(kg)2052外接电源100~240VAC 50/60Hz100~240VAC 50/60Hz可定制积分球尺寸/大视场/各类单波长光源/光谱仪/软件开发SDK * 亮度范围指的是某些特定色温下系统能够达到的动态范围 **亮度均匀性指的是基于NIST CoV(Coefficient of Variation)计算公式计算得到 创新点：LED-USS是目前世界均匀性最高的面光源，其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度，线性度，信噪比，动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产，各类工业相机的理想校准光源。 • 出光面超级均匀，均匀性大于99.5% • 系统输出稳定性高，稳定性达0.1% • 亮度线性可调节，可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出 • 色温动态可调节，可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出 • 自带亮度监控，实时观测亮度输出情况 • 软件实现光源和探测器的全部控制，界面简单易用，可提供控制指令供二次开发。 • 系统还可定制各类色温，亮度，单色光，大视场角等不同参数的光源 LED积分球均匀光源（LED-USS）

近几年来，随着LED技术与全球植物工厂、垂直农场等现代设施农业的发展，植物照明市场迎来了新的发展机遇，成为众多照明厂商走差异化竞争之选。 图1 植物照明由于LED灯具有光效高、发热低、体积小、寿命长灯特点，因此非常受植物照明生产厂商的青睐。不同植物生长过程中对不同光谱的光需求量不同，为此所选的补偿光也有差异。。 图2 LED灯具植物工程可分为种植设备技术和植物工艺技术，其中植物照明光谱技术是种植设备技术和植物工艺技术的关键。好的光谱设计可保证种植工艺所要求的光质能达到高效利用。 图3 光谱制造商设计植物照明系统，通常根据植物所需的光质、光密度，然后对植物照明光源进行选择。植物灯光谱设计需要依据植物种植工艺要求而设计，植物灯光谱分析和设计能力对制造商市场竞争至关重要。而这些都需要精确的光源光谱分析方法和设备。 蓝菲光学40年光学测量生产设备经验，可提供精确的光源光谱分析方法和积分球光谱分析设备，有效的计算PAR/PPF/PPFD值。 图4 蓝菲光学积分球光谱分析仪不同植物或者同一植物不同时期吸收光谱不同，通过确定种植工艺确定植物照明光谱范围和峰值波长，植物照明的光谱和峰值波长均可通过蓝菲光学积分球光谱分析仪获得。蓝菲光学（Labsphere）illumia® Plus2积分球光谱分析仪积分球尺寸 25 cm -3 m可选，具有 2π 和 4π 几何方式。三种光谱仪可选、特定的应用模块在保证生产效率最大化的同时也保证了非常高的精确度、可重复性。图5 蓝菲光学积分球光谱分析仪结构图提高生产力改进后的积分球设计允许待测灯在点亮的情况下放进，保证更高的效 率、缩短测量时间。 新增了兼具功能性与简易性的电控模块，符 合 IES LM-79-19、IES LM-78 等相关标准。图6 蓝菲光学积分球光谱分析仪系统图Integral® 软件驱动设备搭配的 Integral® 软件支持任何平台、任何设备、 任何地点、多种语言。符合 LM-45 标准要求进行稳定，自动执行校准程序。 符合 LM-79-19 和 LM-78 测量方法和行业标准颜色计算。 图7 Integral软件图概念：太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射（PAR，photosynthetically active radiation），波长范围400～700纳米，与可见光基本重合。标注单位有两种：一是用光合辐照度表示（w/m2），主要用于太阳光的光合作用的广义研究。二是用光合光子通量密度PPFD表示（umol/m2s），主要用于人造光源和太阳光对植物光合作用的研究。采用每秒辐射到植物表面的光子流量的这个方法表示辐射源的辐射能力，称为PPF_PAR法。PPF光合光子通量（Photosynthetic Photon Flux）是指波长在400-700nm波段里，人造光源每秒辐射出光子的微摩尔数量，单位umol/s。PPFD光合光子通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density）是每平方米每秒光源辐射出的微摩尔数量，单位umol/m2s。

测试VR传感器需要红、绿、蓝 (RGB) 光源。图1 VR工作室的男孩该仪器需要满足：光谱输入可控制，具有非常高的亮度水平且5cm² 开口端具有很高的均匀性。该均匀光源还必须适合特定的、空间有限的工作空间。客户要求Labsphere（蓝菲光学）设计和开发一种红、绿、蓝 (RGB) 积分球均匀面光源。亮度分布要求至少由 30% 的红色（150,000 尼特）、60% 的绿色（300,000 尼特）和 10% 的蓝色（50,000 尼特）组成。总而言之，在可见光谱区域内亮度 500,000 尼特。在正常查看光栅图和离轴 ±30° 的 5cm 亮度开口端上必须有 98% 或更高的亮度均匀性。该解决方案需要有一个带有 NIST 可溯源校准的嵌入式人眼视觉探测器，以监测开口端的亮度。客户要求结构紧凑，且开口上方和周围的严格垂直限制。图2 蓝菲光学高亮RGB积分球光源结构图Labsphere （蓝菲光学）的解决方案该RGB 积分球均匀光源设计核心是对开口端的亮度级别的满足。物理结构设计需保证结构紧凑的基础上，同时满足发光开口端亮度均匀性要求。图3 RGB积分球光源3D图为了提供强光输出亮度级别，Labsphere 采用内部为高反射漫反射材料 Spectralon® （99% 的可见光反射率）的小型积分球。光引擎采用Labsphere 设计的 RGB LED 阵列集群。光引擎接口允许其自身与积分球之间的有效耦合。积分球内部包含光引擎、光孔径和光电探测器开口孔径，以监测系统高动态范围内的亮度。光引擎配备了 100W 热电冷却器，以补偿光引擎产生的热量并保持稳定性和可重复性。校准是在 Labsphere（蓝菲光学）先进的辐射测量/光度测量实验室中进行的，校准结果可溯源至 NIST。均匀性映射采用机器人控制自动化的高分辨率成像色度计进行采集的。图4 RGB积分球光源开口处光源输出图5 光谱图规格参数Red Luminance：210k nits Green Luminance： 260knits Blue Luminance：86k nits Normal Uniformity：98% Angular Uniformity： 99%

[摘要]：积分球光学结构的色差仪，在漫射方式下测量物体颜色，充分理解SCI和SCE模式的差异，并作合理选择，能帮助测量者把握光泽度，皮纹对样品颜色的影响。[关键字]：d/8°积分球，SCI/SCE，色差仪，汽车内饰，光泽度，皮纹；[正文]：颜色是汽车内饰的装饰特性中，能给人最直观视觉体验的属性，品质上属于高关注度对象，颜色管理涉及在设计造型、配色开发，量产品控，终端客户体验这条产业链的所有环节。而汽车内饰材质多样，工艺繁多，部品间颜色匹配的部位多，而且随着市场需求的变化，工艺推陈出新，设计由简入繁，使颜色管控更具挑战性，如何高效的管理颜色已成为不可回避的课题。在如今工业4.0大环境下，色差仪已成为快速准确定量并评判颜色的辅助工具，该应用能科学的规避人员经验个体差异、光源环境影响对颜色评价造成的偏差，让颜色沟通更客观准确，更流畅自如。市面上用于颜色测量的色差仪有很多，光学结构各有不同，具体需要针对部品特点选择合理的色差仪。需特别注意，不同的光学结构的色差仪，测量相同样品，数据是不具可比性的，因为光学结构不同（如积分球，单角度），仪器内置的颜色数据算法也不同。积分球式色差仪，就是其中一种光学结构，见图1。积分球是一个直径大于等于十几厘米的中空金属球，它的内表面涂布有高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯，理论上要求其不吸收光线。如图1，进入这个球体的光线经过多次反射后，照射在样品上，这时可判断来自积分球内不同角度的光通量均相同，达到完全漫反射状态，最后所有光线只能从测量孔、光源孔或镜面反射孔射出积分球， 测量孔与法线夹角呈8°位置，而相对的与法线也呈8°位置的为镜面反射光，此处有一开孔，为镜面反射孔，见图2，可根据测量需求，关闭此孔将镜面光包含在测量内（SCI模式），或打开此孔将镜面光排除在测量之外（SCE模式）。其几何条件缩写如下：d/8°：i—漫射照射，8°观察角度，镜面光包括在内；即，SCI或SPIN；d/8°：e—漫射照射，8°观察角度，镜面光排除在外；即，SCE或SPEX 二者效果差异在于：SCI—测量物体表面真实色；SCE—测量颜色数据与人眼目视效果一致。此种装置最初是由来自通用电气的Arthur C. Hardy发明的（1935） [*]，因为他注意到当观察者观察光滑样品时，他们总是旋转样品以消除镜面反射，颜色测量时，除去这部分光，得到的结果与目视测量有更好的一致性，这便是积分球SCI、SCE当初的设计初衷。自1958年成立至今的半个多世纪，爱色丽（X-Rite）公司在颜色测量领域取得了长足的发展，积分球色差仪的最新代表—Ci6X便携式系列，Ci7XX0台式系列—可实现SCI/SCE模式同时测量，其中Ci6X便携式系列的积分球为SPECTRALON材质，具有优异的稳定性和疲劳性，同时提供参比光束的测量，优化信噪比，可实现更高的测量精度。汽车内饰的特点是，对于观察者而言，其反射光以漫反射为主，特别是前挡玻璃周边的部品对光泽度的管控尤为苛刻，如仪表台，光泽度有相应的设计要求，若仪表台表面光泽度过高，会在挡风玻璃上形成炫光和倒影，干扰驾驶员视线，同时过多的镜面光线进入驾驶员眼睛，易造成驾驶员疲劳，这将严重影响驾驶安全性，所以，零部件制造商会根据图纸光泽度要求对仪表台进行消光处理，避免镜面反射。针对这样的部品，各角度肉眼观察，颜色并未有明显差异，当然如果部品属性有一定的光泽或者有表面有皮纹，还是会影响视觉对颜色的判断，目视颜色感觉存在差异。1931年CIE定义并推荐的积分球光学几何条件的颜色测量仪器，则适用于这种漫反射的部品。内饰部品多注塑件，皮革，织物，此类部品以漫反射为主，以注塑件为例，其工艺特点导致其光泽度不是一个稳定值，如注塑模具使用频次的提高，注塑剂，脱模剂等工艺助剂的存在，均对部品光泽度的提高有贡献，更主要的方面是图纸设计要求，其光泽度在模具制作时已考虑其中。颜色评判时，SCI模式下工程师可确定其材料的真实色，SCE模式下，得到的颜色数据则与目视感官一致；如此双模式下，即使客户给到的是没有皮纹的标准色板来要求厂家配色，厂家提供皮纹品与客户确认颜色时，也可以通过SCI模式准确的实现客观颜色；另一方面，当SCI模式下的颜色数据与标准很吻合的前提下，若客户目视判断颜色有差异，需重新调准标准，也可以通过SCE的数据，确定调色方向，从而与客户达成最终的颜色标准，降低颜色评判难度，提高调色效率。另外，需要注意的是，不同材质之间的颜色实现，理论上应以相应材质的基材制作标准色板，进行品控管理；因为材质不同，对光吸收性也是不同的，具体差异性，有待数据验证！测量实例：1、汽车内饰顶棚ABS真空吸塑部品的颜色光泽度测量黄1、黄2是同一张带有皮纹的塑料板材，因加热吸塑后拉伸量不同，导致皮纹深浅，光泽度出现差异，目视效果：2比1偏黄。“差异（黄1-黄2）”数据显示，二者SPIN模式下的Lab值相当，而SPEX模式下的数据差异与目视感觉相吻合。2、汽车内饰门板下段PP注塑品的颜色光泽度测量黑1、黑2是同一个部品的正反面（黑1：背面无皮纹；黑2：正面带皮纹），目视效果：1比2黑，2比1黄；从“差异（黑1-黑2）”数据看，二者SPIN值相当，说明SPIN消除了大部分纹理影响测得了“真实”颜色，而SPEX值与目视效果一致，即测得的是表观感觉；注释：a、 以上写真为手机拍摄，照片颜色与实际目视部品的颜色会有偏差，实物颜色以上述目视描述为准；b、 以上数据由X-Rite公司Ci64UV机型测量获得，该机型可同时获取60°相对光泽度数据。小结：基于市场需求而设计开发出的SCI/SCE积分球结构的色差仪，在汽车内饰领用应用广泛，在于它针对具有不同光泽度的漫反射部品的真实色和感官色的准确测量，无论是设计端，还是品控端，这种直接高效的数字化颜色管理方案，备受工程师青睐；[*]：Hardy先生于1935年发表在美国光学学会杂志《A New Recording Spectrophotometer》[参考文献]：（美）伯恩斯（Roy S. Berns），《颜色技术原理》，化学工业出版社2002年10月版；更多内容咨询欢迎拨打爱色丽官方热线：400-606-5155！爱色丽官方网站：www.xrite.cn

某客户正在开发具有超焦距镜头和 130° 视场 (FOV) 的相机，因此需要一个均匀光源用于平场校正。 平场校正相机的光源要求具有非常高的均匀性，大视场相机要求发光亮度均匀性区域需要比标准相机大。Labsphere解决方案Labsphere （蓝菲光学）的 HalfMoon 半积分球系统比较适合其应用，但针对客户产品要求，需要对该系统特定于应用程序进行修改。精心设计系统满足广角上的高度均匀性。开口尺寸均匀性4英寸98.6%3英寸99.2%1英寸99.8%由四个径向对称 LED光源以 100 - 11,400fL 的亮度范围照射待测设备 (DUT)用于精确系统校准和亮度监控的人眼视觉硅探测器和 SC-6000 光度计可通过 MATLAB 编程的恒流电源在每个 LED 上平均分配功率用于测试多种不同尺寸相机的亮度开口缩孔器开口盖可保护积分球内部免受灰尘或碎屑的影响亮度开口端和缩孔器的设计可以使客户轻松地将相机安装到框架上并开始测试。 半球的几何形状使相机能够拍摄完整、均匀地Spectralon 内衬，同时使用镜子在内部创建虚拟积分球。光谱辐亮度曲线（最大亮度达39,000 cd/m2）从而使整个大视场（FOV）的均匀性非常高。产品特点特定于应用的开口适配器，使用户可以灵活地使用一个系统测试多台摄像机HalfMoon 光源可达到很宽的亮度范围，允许用户测试在系统上的动态范围的特定水平设置根据客户的要求，电源易于编程，并可通过 MATLAB 控制，允许客户自定义和自动化测试过程Labsphere 的 SC-6000 辐射计可实现准确的光谱监测和反馈控制由于具有极高的均匀度值，用户可以获得准确广角视场摄机可靠的平场数据。

图1 无人机RGB CMOS 摄像头无人机 (UAV) 使用 RGB CMOS 摄像头为其驾驶员提供视野，并为其人工智能 (AI) 计算机导航系统提供导航。在大多数情况下，这些摄像头必须“足够好”，驾驶员才能在合理的距离内看到并识别现实生活中的物体。在战术应用和越来越多的自主应用中，RGB 摄像头的连续数据流不仅用于导航，还用作任务期间周围活动的时间记录。这些时间序列视频对于识别场景中的活动非常有用，这些活动为关键决策提供背景和历史记录。图2 UAV（无人机）例如，无人机可以长时间（数小时）观察一个特定区域，并随着时间的推移“看到”人类正在重复进行的活动，这些活动可能意味着监视、行为模式或潜在危险的战术情况。摄像机可以在其分辨率范围内提供很好的缺席或存在记录，但现在，在许多情况下，观察到的场景的颜色和真实渲染成为了主要细节。汽车的真实颜色是什么？衬衫的真实颜色是什么？可能会影响是否找到正确目标的关键细节。持续长时间（8 小时以上）飞行意味着摄像机观察所处的光照条件不是恒定的，因为日光光谱会发生变化，天气条件也可能会改变光照条件。目前，这些RGB相机使用基本的方法(IQPC #)进行测试，该方法是为手机使用设计的，在实际使用条件下，无法呈现真实颜色。为此需要一种更好的方法来测试和验证这些摄像机的显色性，以提高任务视频的保真度并促进更好的决策能力。图3 摄像机商业挑战客户目前正在使用由氙灯照射的 Macbeth ColorChecker 进行辐射颜色校准，如下所示。图4 标准色卡这大致模拟了“日光”照明条件 - 或 D65 (6500K)。该方案无法将较低或较高的色温（黎明、黄昏、阴天）或人造照明条件（路灯、前灯、建筑照明）考虑在内。 较好的解决方案是使用光谱可调积分球光源在实际光谱下照亮这些标准色卡，以验证真实环境条件下的相机性能。具体来说，客户想要在所有相关条件下对这些标准图卡的反射颜色进行光谱测量，然后对相机模拟每一种测量到的颜色。阴天、万里无云的天空、一天中的时间（黎明、黄昏）演变以及各种人为光源，只是测量标准图卡颜色时积分球均匀光源模拟的一部分。图5 标准色卡不同颜色光谱反射率对于客户来说，关键的颜色是Macbeth的颜色红色，绿色，蓝色，青色，黄色，品红，紫色，橙色。我们需要一种具有通用性的仪器来“学习”任何颜色，并快速复制这些光谱，并以绝对校准的x,y色度坐标球作为完整测试的连接点。这位顾客一直认为积分球实际上只能用来做一件事。Labsphere （蓝菲光学）的解决方案图6 蓝菲光学Labsphere积分球均匀光源通过直接控制单个表面的光谱和强度，Labsphere（蓝菲光学） 的 CCS 积分球均匀光源（现升级为Spctra-FT 光谱可调积分球均匀光源）具有许多优势。图7 蓝菲光学积分球均匀光源界面图标准积分球光源系统采用16通道， 光谱“拟合”的改进或光谱范围的增加，可以通过具有更多通道的光引擎来实现。 定制系统采用 24 通道光引擎，并通过选择光源优化所需光谱。 客户只需提供在相关照明下测得的反射光谱。CCS 提供了一个mathematical solver，可以将系统光谱通道拟合为与测量的色谱最接近的光谱和幅度匹配。 解决后，可以非常准确地保存和访问新的测试光谱。 光谱可以在不到一秒的时间内切换，从而能够在宽范围颜色和条件下进行快速测试。优点用于战术和制导摄像机的真实颜色、真实光谱、真实条件验证模拟光谱的准确 x、y、渲染值光谱引擎变化可涵盖可见光谱、400-900nm 或以上光谱solver可在几分钟内导入和创建光谱。热稳定和直流电流稳定的 LED 技术，可提供数千小时的绝对校准操作紧凑外形，便于生产或研发易于对系统进行编程以直接或远程控制光谱之间切换速度快，稳定性1 秒

背景图1 卫星遥感在制造用于卫星和望远镜的传感器的过程中，最重要的步骤之一是表征传感器的辐射性能，并建立到达传感器的光与传感器的数值输出之间的关系。 某国家航天局需要一套积分球均匀光源系统，用于在大型传感器的开发中进行校准测试。 开口尺寸需要1.5 米才能使发光面完全覆盖整个设备。另外还要求控制外部温度，确保可靠的长期使用。图2 成像传感器Labsphere（蓝菲光学）解决方案图3 蓝菲光学研发的大孔径积分球均匀光源图4 最大的辐亮度为此开发的系统需要大的积分球，获得超大开口端和总共 37 个灯以实现测试所需的均匀性和光谱辐射。Labsphere（蓝菲光学） 善于定制产品的开发，该系统具有以下独特功能：通过两个侧面安装的电动活塞自动调节高度；稳定性好，具有调平千斤顶工业脚轮；包含软件和硬件的完全集成的计算机系统；可控制灯产生的热量：开口周围的定制散热器，用于吸收大部分热量开口处的手动百叶窗，用于保护用户和设备免受测试后过热的影响后半球隔热罩，防止意外伤害三个温度探头来监测积分球内部的热量三个外部鼓风机连接到积分球周围的通风口具有带宽和 FOV 滤光片的可拆卸硅探测器；具有热电冷却功能的可拆卸 InGaAs 探测器；更新了具有附加功能的 HELIOSense 软件。特点先进的热重定向系统，可防止组件和材料损坏并保护用户免受意外伤害；高度可调和开口端缩孔器，可以灵活地对各种不同的传感器系统进行测试；具有针对客户应用程序优化的软件，最大限度地提高效率和可用性；可控制和获得宽光谱，通过 Labsphere（蓝菲光学） 的 HELIOSense 软件微调光谱辐射、色温和波长分布；满足所有光谱要求， 97% 以上的均匀性提供覆盖可见光和红外带内辐射度；照度 (lux)176,737光谱辐射度(W/m2-sr)1,605面均匀性 (100% Power)97.32%面均匀性(10% Power)95.08%角度均匀性 (±10°)99.5%角度均匀性 (±45°)99.2%短期(5s) 稳定性99.995%长期(30s) 稳定性99.994%硅探测器非线性度0.42%InGaAs 探测器非线性度0.37%最高外部温度39.5°C总灯功率17,680W

某研究所需要一套能在高色温下输出高亮度的均匀光源。输出将通过准直器发送，以模拟太阳光进行某些测试程序。该系统将与其他单元一起在光学平台上使用，从而要求设备紧凑。蓝菲光学的标准HELIOS系统可满足客户对光谱输出和均匀性的要求。为了使系统能够与光学平台匹配紧凑，需要对产品进行设计更新，产品特点：大功率氙灯光源，在6,000K时亮度输出在100,000 lux以上具有可在3,000K下输出50,000 lux的QTH光源每个灯都装有可变衰减器，可连续调节带有自动快门的光谱仪带有快门和滤光片轮的硅探测器，包括光度学和900 nm带通滤光片定制的泡沫开口端盖可连接到其他光学元件，而不会损失光或污损设备标准的HELIOS（蓝菲光学）尺寸为14 x 28 x 23英寸，但是客户需要更紧凑的配置。 Labsphere（蓝菲光学）能够重新排列组件，使所有组件都能放在17 x 18 x 28英寸的框架中。尽管比标准的HELIOS系统小很多，该系统仍能满足亮度和极高的均匀性要求，从而保证测量的准确性和可靠性。特点结构紧凑，客户能够将Labsphere（蓝菲光学）的系统集成到他们的测试配置中；后半球没有开口孔，在积分球的背面创建了一个宽阔的无缝区域，以实现完美的均匀性；泡沫开口端盖使客户可以轻松地将准直仪连接到积分球上，而不会影响其数据的准确性；宽光谱控制和可用性，可通过Labsphere（蓝菲光学）的HELIOSense软件轻松调整光谱辐射度，色温和波长分布；精确可调的光源使用户可以在任何光照水平下（高达太阳光直射水平）进行测试。同时使用卤钨灯和氙灯时的光源均匀性光谱均匀性均匀性99.07%非均匀性偏差0.25%角度均匀性y均匀性97.93%非均匀性偏差0.44%灯信息安装灯泡色温(K) 照度(lux) 只有卤钨灯305041,790只有氙灯6372160,000同时安装两个灯5335205,000

用于校准摄像机和传感器的超均匀，高动态范围，亮度/ CCT可调的面均匀光源。本产品是专门为大视场摄像头平场校正设计的均匀可调球形光源。本款产品经过特殊设计，被测摄像头可以安装在专用的夹具上，在出光口处向积分球内部拍摄。蓝菲光学目前可以为高达 220 度视场角的大视场摄像头提供平场校正和白平衡校正。本系统配软件简单易操作，能够便利的设定，调整，输出不同等级的亮度、色温，并能够实时监控系统的各项指标。对于高级应用程序，例如多系统集成，可以使用软件API。Spectra-CT是研发和制造应用中相机和传感器校准的理想均匀光源。特征出光面大且超级均匀；高动态亮度输出范围；准确，快速的LED控制，以实现预设的CCT和亮度；自带亮度监控，实时观测亮度输出情况；软件便于操作；应用主要应用于各类相机的平场校正，线性度校正，暗噪声校正，动态范围校正等EMVA1288相关参数校正，在很多行业有广泛应用：平板显示检测相机校正大视场相机，360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头和环境光传感器校正软件软件界面光源可编程驱动电流用户可选亮度等级用户在2800K-7500K间CCT可选RGB光源可选显示光源驱动电流设置亮度光源亮度设置CCT亮度监控增益和控制亮度输出稳定性（500cd/m2时10min）规格参数

Spectra-FT 精细可调VIS-NIR光谱校准光源--大视场范围内高均匀光源直径7.5厘米开口，保证在360°x 200°的视野范围内高度均匀光源输出条件下进行测试和校准。鱼眼镜头成像系统理想平场校准光源。可信的测试数据Labsphere是图像传感器校准光源中公认的领导者。我们的Spectra-FT精细可调VIS-NIR光谱校准光源是为满足图像传感器生产测试和校准的高性能要求而设计的。节省金钱，节省空间一台设备可以产生多种光谱。紧凑而坚固的设备中，输出大面积均匀的亮度场。光源系统可以方便地安装在生产测试机台上。可重复性、复现性测试结果基于Labsphere的漫反射材料，Spectralon® 和温控LED模块，确保了长期的重复性和复现性。特点采用32通道LED，可以精确模拟从可见到近红外任何光谱，且输出亮度最高能达到25000cd/m2。通过内置的光谱仪对系统输出进行监控和反馈，能够确保每个通道光谱输出准确。该系统具有大面积（75mm）的均匀辐射开口，能够在亮度和辐照度之间输出进行切换。该系统具有从窄视野到180°大视野的高均匀性输出。测量应用 通道串扰 色平衡 畸变 动态范围平场响应ISO感光度线性度像素缺陷像素阴影PRNU量子效率饱和曝光度灵敏度信噪比空间和角不均匀度光晕校正白平衡，白噪声AA - 01577 - 001 FT-2300-W可调LED大视场光源，带光谱仪包含可见-近红外，–亮度高达50,000 cd/m2。AA - 01577 - 000 FT-2200-W可调LED大视场光源，带光谱仪包含可见-近红外，–亮度高达20,000 cd/m2。AA - 01367 - 300 FT-1100-W可调LED大视场光源，带光谱仪包含可见光，850nm LED和标准灯。 产品规格创新点： Spectra-FT 精细可调VIS-NIR光谱校准光源 采用32通道LED，可以精确模拟从可见到近红外任何光谱，且输出亮度最高能达到25000cd/m2。 通过内置的光谱仪对系统输出进行监控和反馈，能够确保每个通道光谱输出准确。 该系统具有大面积（75mm）的均匀辐射开口，能够在亮度和辐照度之间输出进行切换。 该系统具有从窄视野到180° 大视野的高均匀性输出 大视场积分球校准光源Spectra-FT蓝菲光学

成立于1979年的美国蓝菲光学(Labsphere)是生产积分球及以积分球为核心的光电仪器厂商，已为众多光学领域的客户专业设计并提供了多种用途的积分球系统。近日蓝菲光学向某消防所及水运所各交付了一套LFC系列光通量和色度测量系统，用以测试消防应急灯和航标灯，从而在中国市场把这一产品的应用范围拓展至消防及航海照明领域。 消防应急灯作为为人员疏散、消防提供照明的特殊灯具，其安全、可靠、经久、耐用的品质至关重要，其中应急灯的发光颜色、光通量及其光效参数对判断应急灯的品质尤为重要，因此准确地测试这些参数其意义不言而喻。此前，蓝菲光学LFC系列光通量和色度测量系统的测试精度就已经通过了几家消防所的实际验证。由于配套的积分球内部涂料及光谱仪、标准灯等核心部件均从美国蓝菲光学原装进口，保证了测试的精度和稳定性；积分球内部的680涂层漫反射率高且具备较好的朗伯特性，涂层经久耐用，不泛黄，不脱落，正常使用下可以保证十年不衰减；加之搭配通过美国NVLAP认证的光通量标准灯，保证了系统的测试结果可以溯源至NIST（美国国家标准局）和NIM（中国国家计量院）。 在实际应用中往往还需要测试灯具在不同供电情况下的性能。例如一旦灾情发生，消防应急灯的外接交流电源往往故障或人为断电，此时灯具会自动切换成电池供电。而LFC系列有多种配置可选，可根据实际测试需求选择交/直流电源模块，从而可以更全面地判断灯具的性能。航标灯作为目视航标的核心在船舶安全、经济、便捷航行过程中发挥着重要作用。因此对航标灯具做准确、可靠的检测，保证灯具检测结果的可溯源性和可比性，不仅可以提高产品质量，同时也有助于航标的建设和维护，帮助提高经济和社会效益。 目前国内航标灯器检测工作刚刚起步，如何在检测过程中根据航标灯器检测实际情况对检测结果进行质量控制是今后航标灯器检测工作重点开展方向。航标灯器检验结果质量的好坏是以航标灯器检测结果测定值与真实值之间的相符程度即误差大小来衡量，要提高航标灯器检验结果的质量，就要提前考虑在灯器检验过程中可能产生的各种误差，采取有效措施避免出现误差或把误差降到最小。 该水运所的相关负责人说：蓝菲光学作为业内位数不多的可以提供绝对光谱辐射通量溯源的企业，也是除美国NIST外少数 拥有可以在1%不确定度范围内测试4π/2π标准卤钨灯的实验室厂家，为检测结果的均一性提供了极大地保障，坚定了他们对测试数据的信心。 关于蓝菲光学和英国豪迈蓝菲光学Labsphere）是世界光测量以及光学漫反射涂层领域的领军企业。蓝菲光学的产品包括发光二极管（LED）、激光及传统光源光测量系统，成像设备校准用的均匀光源，光谱学附属设备及高漫反射材料等。

2015年6月，国内首套进口3m积分球搭配高端光谱仪CDS 3020的illumia?plus光电测试系统成功交付给苏州电器科学研究院（以下简称“苏州电科院”）。系统中的3m积分球是美国蓝菲光学（labsphere.com.cn）去年10月全新升级的第三代3m积分球，苏州电科院对此套系统给予了很高的赞誉。 Illumia plus光电测试系统是蓝菲光学推出的全新模块化系统，用户可以自定义IESNA LM-82标准的环境温度控制模块及IESNA LM-79标准的电源模块并且提供多种光谱仪选项，满足多样化的测试需求。 该套系统配置了蓝菲光学最新设计的直径3m积分球、极灵敏的CDS 3020 CCD阵列光谱仪、Chroma和Keithley交、直流电源、Xitron多功能精密交流功率计及强大的IntegraTM光谱测试软件等，具备完整的灯具检测能力，可快速、精确地测量所有光源的光学参数并且符合IESNA LM-79等相关测试标准，标准光源溯源至NIST。 CDS 3020 CCD光谱仪最短积分时间为5 ms，动态范围高达1000000:1，测试数据十分稳定，重复性好，美国科锐（Cree）全球实验室均对CDS 3020 给予了很高的评价。 作为“江苏省高低压电器及日用电器归口研究所”，为提升综合检测实力、扩充检测项目，苏州电科院一直积极地引进最新的检测设备，为了对半导体照明产品做更精确、更全面、满足国际测试标准的测试服务，经过对不同品牌产品的质量、功能及售后服务做一系列严格周密的考察后，苏州电科院最终决定选择美国蓝菲光学进口的3米的Illumia plus光电测试系统。 苏州电科院的光学实验室的主任戴博士表示，对于3m积分球系统的采购，他们最看中两个方面：测试数据的准确度和操作时的安全及便捷度。蓝菲光学的高漫反射率涂料很受行业认可，3m积分球内使用的Spectraflect?涂料在紫外-可见-近红外光谱区内漫反射率达98%，满足IESNA LM-78标准的推荐；积分球采用的T型密封结构，零漏光，保证了整套系统的测试精度；CDS 3020光谱仪灵敏度非常高，杂散光极低，非常适合微弱光的测试。积分球球体是玻璃钢材质，轻便、易于移动还免焊接安装，非常方便；球的开合采用的是新型气动装置，不费力；球本身自带有安全防护装置，充分保障了操作人员的人身安全。配套的软件允许我们测试自定义光谱及对软件做二次开发，特别方便。此次新增了3m积分球测试系统，表明今后苏州电科院可以检测直径最大为2m的灯具。关于苏州电器科学研究院 苏州电器科学研究院有限公司始建于1965年，拥有2个经国家质检总局批准、国家认监委授权的国家产品质检中心，分别是国家电器产品质量监督检验中心、国家智能电网中高压成套设备质量监督检验中心，同时是国家工业和信息化部批准的国家工业电器产品质量控制和技术评价实验室。关于蓝菲光学和英国豪迈 蓝菲光学有限公司（Labsphere）是世界光测量以及光学漫反射涂层领域的领军企业之一。蓝菲光学的产品包括发光二极管（LED）、激光及传统光源光测量系统，成像设备校准用的均匀光源，光谱学附属设备及高漫反射材料等。

一种新的投射灯测量标准出现在地平线上，蓝菲光学公司已经开发出FS2投射灯光谱通量测量系统，它可以精确地测量出光辐射度、光度学和色度学等参数。对于商用、海用、军事、头戴式、应急路旁和室内外照明手电筒等投射灯的开发和制造方面，该专用的测试系统是对灯的发光效能进行综合评价的最有效校准仪器。 这种FS2系统可以测量总光谱辐射通量 (Watts/nm)、总辐射通量(Watts)、总光通量(lumens)、色温(CCT)、灯泡性能随时间的变化、峰值波长和主波长、光谱纯度、显色指数(CRI)、色度坐标和有效带宽等参数。该系统具有很大的动态范围，因此可以对各种灯泡，包括LED、钨灯、氙灯、氪灯等灯泡进行测量。 该系统包括一个积分球表面镀有蓝菲光学公司所特有的高漫反射率材料Spectraflect?的反射面，因此空间尺寸非常紧凑。对于测量方向性很强的投射光源来说，可以保证获得一致的、可重复和可再现的测量结果。借助于位于侧面的输入口，可以很方便地测量前向总光谱通量，在积分球的内部，有一个供选用的内部安装平台，可以用它来测量手电筒等投射灯的总光谱通量。 借助于一个吸收校正灯泡，可以对置换误差进行校正，并且提供了前向光谱通量标准，以供用户进行自行校准。灯泡的分布能进一步减少空间置换误差。投射灯专用的光谱通量测量软件MtrX-Flashlight提供了一个用户友好的、直观的平台，通过它可以对系统进行校正和分析测量结果。所有的测量结果都可以立即在图形界面中显示出来，并且能够生成并打印出报告。

国内领先的第三方测试机构华测检测技术股份有限公司(CTI)于近期购买了一套蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS 2米和50厘米直径积分球光谱测量系统用于LED灯具和模组的检测。 　　蓝菲光学(Labsphere)的CSLMS(大型光源光通量检测系统)系统具有极高的精度和稳定性，受到美国能源之星(Energy Star)的认可并符合最新CIE测量标准。在美国能源部认可的7个授权进行能源之星检测的实验室中，有5个实验室采用Labsphere的积分球检测设备。 　　华测检测将使用Labsphere的CSLMS系统对LED灯具和模组进行发光效率、光通量、局部流明强度、流明维持、颜色维持、显色指数、品色坐标、波长、相关色温等参数的检测。通过使用Labsphere的设备，华测检测的检测能力将更受国际认可，并且对于其通过能源之星检测的审核有很大帮助。 　　华测检测技术股份有限公司是中国第三方测试、检验与验证服务的开拓者和领先者，为众多行业和产品提供一站式的全面质量解决方案。华测检测的实验室负责人张经理表示，蓝菲光学的产品在国际上得到了广泛认可，值得信任。 　　关于豪迈 (HALMA) 以及蓝菲光学 (Labsphere)： 　　蓝菲光学 (Labsphere) 有限公司 ( http://www.labsphere.com) 是世界光测试、测量以及光学涂层领域的领军企业。公司产品包括 LED、激光器及传统光源光测量系统 成像设备校准用的均匀光源 光谱学附属设备 高漫反射材料及背光显示屏覆层、计算机X线成像以及系统校准。公司的专家在诸多领域取得了多项专利技术，比如晶片和紫外线传输中的 LED 测试方法。蓝菲光学 (Labsphere) 的工程人员也常常协助客户，开发定制光采集管和导光管。蓝菲光学 (Labsphere) 是英国豪迈集团(HALMA p.l.c. - http://www.halma.cn)的子公司。创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州和成都设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。

SpectrumTEQ-EL系列电致发光量子效率测量系统，可以针对发光器件的光电特性进行有效测量，系统搭配的QEpro光谱仪具有信噪比、低杂散光等特性，可确保测量结果得准确性；同时，系统配有强大的测试软件，对话框式的软件操作界面让测量过程变得更为简单。测量参数量子效率亮度量子效率随电流密度的曲线色坐标辐射通量，光通量峰值波长 应用领域无机电致发光有机电致发光分子薄膜EL器件 产品优势体积小巧：便于灵活使用及运输。原位测量：可放至手套箱内，实现原位测量流程化操作：设备无需频繁校准。产品参数 系统配置配置方案　方案1 方案2光谱仪型号QEPro / QE65Pro（可选）光谱范围(nm)350-1100信噪比1000:01:00分辨率2.5 nm (FWHM)动态范围85000:1（QEPro单次采集）；25000:1（QE65Pro单次采集）AD位数18-bit（QEPro）；16-bit（QE65Pro）积分球尺寸3.3”1.5”材质Spectralon源表Keithley2400光纤芯径1000um（可更换其他芯径）校准灯角度2 Pi 型号HL-3-INT-CAL亮度50 流明功率5W（电功率）无线遥控　通道数4无遥控软件SpectrumTEQ-EL专用软件注：对于医疗器械类产品，请先查证核实企业经营资质和医疗器械产品注册证情况 创新点：原位测量：与整机系统相比，模块化设计可放至手套箱内，实现原位测量，降低测量误差 流程化操作：设备无需频繁校准 软件算法强大，可直接进行绝对辐射校准 电致发光量子效率测量系统 SpectrumTEQ-EL

1. 什么是量子产率？ 荧光量子产率是发射的光子数与吸收光子数之比，如下图所示。 图1 量子产率示意图 量子产率的大小可以表示物质的发光能力，量子产率越大，说明荧光材料的质量越好。依据量子产率可以对生物领域中的荧光探针进行开发和评估，同时助力于照明领域中有机EL材料和荧光物质的开发。量子产率的类型，按照测定的样品来分，有两种，固体量子产率和液体量子产率。按照量子产率测定方式，可以分为绝 对量子产率和相对量子产率。2. 固体量子产率测定2.1 测定装置固体量子产率的测定需要使用积分球附件，通过积分球的光收集效应，样品向各个方向发射的荧光都可以被检测到，保证荧光的准确测量。图2 量子产率附件日立荧光量子产率附件具有以下特点： i. 6阶动态范围的高精确度、高灵敏度测量，即使是量子产率较低的样品，也可以得到高精度测量。 ii. 有效的光谱校正功能，由于样品需要放置在积分球上进行测量，因此需要对积分球的波长特性进行校正才可以测定到准确的荧光量。积分球的校正比较困难，日立开发了一种简易有效的方法，利用扩散子和积分球的比例，进行校正。从而可以在200~800nm的宽波长范围内测定校正光谱。 iii. 高速扫描，对于有光敏性的物质，超高的扫描速度提高通量，有效测量其量子产率。 iv. 专用量子产率计算软件，易于选择计算范围，操作更便利。2.2 测定技巧对于量子产率较大的样品，一般指量子产率大于0.5的样品，需要考虑间接激发产生的量子产率。间接激发指的是没有被样品吸收的激发光反射到积分球内壁上，被积分球内壁反射再次激发样品产生荧光。图3 直接激发示意图通过将样品放置在积分球不同位置，以校正间接激发产生的量子产率，如图4所示。 通过对样品进行不同放置，获得直接激发的量子产率Φd和间接激发的量子产率Φi，利用公式（1）得到校正之后的样品实际量子产率Φ。图4直接激发样品位置（左）和间接激发样品位置（右）更多技巧点击：量子产率测量技巧检测仪器_检测方案_日立高新技术公司 (instrument.com.cn)总结：日立荧光量子产率测量附件具有高灵敏度和六位数的动态范围，即使样品量子产率比较低，也可以准确测定；高扫描速度，减少激发光对避免光敏性物质的影响；校正积分球的波长特性，确保结果准确；吸收池支架，实现液体量子产率的测定。

1. 引言量子产率是评价荧光材料发光效率的重要参数，复合荧光材料通常由两种或两种以上的材料组成，依据样品的量子产率分布可以确认每种成分的发光效率，助力于样品的精细化分析。 日立荧光分布成像系统能够同时获取样品图像和光谱信息，从而实现精细化测量，此次实验测定了复合荧光材料的量子产率分布。 2. 应用数据 2.1 附件介绍荧光分布成像系统是荧光分光光度计的新附件，包含软件和硬件两部分。入射光通过附件中的积分球均匀照射到样品，通过荧光分光光度计的检测器获取荧光光谱，利用积分球下方的CMOS相机同时获取样品荧光和反射图像。图1 荧光分布成像系统安装示例利用样品的反射图像计算出吸收量，利用荧光图像计算出荧光量，从而计算得到量子产率分布图像。 图2 量子产率分布图像计算过程 2.2 实验部分 实验材料 样品：复合荧光材料 测量设备：日立F-7100，荧光分布成像系统 结果与分析使用日立F-7100测定样品的三维荧光光谱，通过荧光分布成像系统的分析软件对样品三维荧光光谱进行平行因子分析（PARAFAC），得到如图两种成分。图3 样品的三维荧光光谱 通过荧光分布成像系统中的智能光谱算法，将拍摄的样品图像分离为反射成分图像和荧光成分图像，如图所示。图4 样品的拍摄图像和反射、荧光图像在荧光分布成像系统软件中，可以将不同激发波长下样品的图像信息保存为如下缩略图，直接用于文档中。图5 不同激发波长下的样品图像（缩略图）对获得的样品荧光图像和反射图像进行分区，如下图将样品测量区域分成5x5的格子，选取不同的格子，坐标系中便显示对应的光谱。图中选取的两个位置分别对应平行因子分离出的成分1和成分2。图6 样品的荧光图像和荧光光谱图7 样品的反射图像和反射光谱基于以上样品的荧光图像和反射图像，软件自动计算出对应的量子产率分布图像，如下图，通过点击图像中不同的区域，可以获得对应的量子产率曲线。图8 量子产率分布和不同激发波长的量子产率因此使用荧光分布成像系统将样品在不同激发波长下的拍摄图像分离为反射图像和荧光图像，可以计算出影响荧光材料发光效率的量子产率分布图，样品中黄色区域的量子产率约60%，红色区域的量子产率约35%。 3. 总结 荧光分布成像系统是日立首创的全新技术，与日立超高扫描速度的荧光分光光度计联用，助力客户实现更精细化的荧光分析。拨打电话400 630 5821，获取更多信息！

在未来，随着技术的发展和社会对可持续性的日益关注，颜色科学将在多个领域中扮演更为关键的角色。从环保材料的颜色稳定性研究，到数字媒体和虚拟现实中的色彩应用，科技的进步将使得颜色的研究和应用更加精确和广泛。此外，人工智能和机器学习的介入，将可能使色彩选择和搭配变得更加智能化和个性化，大大提升设计效率和视觉体验。未来的颜色科学不仅仅是艺术和设计的一部分，它将穿透工业制造、医疗、心理学等多个领域，与人们的生活和工作方式紧密相连。本节我们将详细深入地研究颜色科学。可想而知，这将是非常技术性的讨论。然而，这对所有行业所有涉及颜色要求、沟通、测量、管理和报告的人来说都有很好的参考价值。请参见本指南最后一章“首次正确，始终正确：卓越的色彩工作流程”，汇集了本指南中包含的所有知识，说明了如何在最复杂的供应链中高效地管理色彩。一、颜色属性的分析颜色的独特外观由三个基本属性定义：色调、彩度（或称饱和度）和明度（亦称亮度）。这三个属性共同作用，使得每种颜色都可以被准确地描述并与其他颜色区分开来。二、色调的理解在描述一个物体的颜色时，通常首先提到的是色调。色调反映了我们感知的颜色种类，如红色、橙色、绿色或蓝色等。如色轮（图7）所示，色调之间可以平滑过渡，混合不同的颜色可以创造新的色调。例如，蓝色和绿色的混合产生蓝绿色；蓝色与黄色混合则变为绿色；红色和黄色混合形成橙色；而在绿色中加入黄色则可得到黄绿色。三、彩度的定义与影响彩度，也称为饱和度，衡量的是颜色的鲜艳或暗淡程度，即颜色接近纯色还是灰色的程度。以西红柿和红萝卜为例，西红柿显示出更鲜艳的红色，而红萝卜的红色则显得更为暗淡。图8展示了彩度如何随位置变化而改变。从图中心的灰色（低饱和度）向外围移动，颜色逐渐变得更鲜艳，即彩度增高。这种从中心到周边的过渡清晰地揭示了彩度对颜色表达的影响。四、明度颜色的光暗特性颜色的照明程度（即明暗程度）被称为明度。当比较颜色的明度时，它们可被分类为浅色或者深色。例如，当西红柿和红萝卜并排放置时，西红柿的红色显得更浅。相比之下，红萝卜的红色显得更深。在图9中，明度（亮度）特性通过垂直轴表示。在复杂的供应链中，色彩管理变得尤为关键。通过综合应用色调、彩度和明度的知识，可以建立一套有效的色彩工作流程，确保在各种应用场景下实现色彩的一致性和准确性。这不仅关乎美学，也涉及到品牌识别、产品质量和市场营销等多个层面。颜色科学的深入研究为我们打开了一扇窗，透过这扇窗，我们不仅看到了颜色的复杂性，更看到了通过科学管理和应用颜色带来的无限可能。无论是设计师、制造商还是消费者，都能从这一科学中获得宝贵的见解和应用价值。五、通过数字测量颜色测量颜色最常用的仪器是分光光度仪。对于某些应用也可以使用比色计，目前主要有三种适用于印刷、包装和工业应用的分光光度仪：传统的0°/45°（或45°/0°）分光光度仪、积分球式（或漫反射d/8°）分光光度仪和多角度 (MA) 分光光度仪。这些仪器主要捕捉颜色信息，并且在某些情况下能够捕获外观数据，如光泽度。未来，我们希望进入市场的仪器能够准确测量颜色和外观，获取描述被测物体或材料的更完整数据集。首先，让我们看看上述仪器名称的含义。45°/0°分光光度仪对于45°/0°分光光度仪，这个配置中第一个数字表示光源的照明角度，而第二个数字代表观察角度。重要的是理解，这些数字与仪器的外形设计无关，其中第一个数字总是指光源的角度，而第二个数字指的是观察点的位置。在45°/0°的设置中，例如使用X-Rite VS450分光光度仪，光源沿45°角照射到样品上，而接收器则位于样品表面的正上方（0°角）接收反射光。积分球式分光光度仪积分球式分光光度仪（例如X-Rite Ci64）采用漫射照明技术，能够从各个方向均匀照射到被测物品上，而接收器则位于被测物品表面的8°角处收集反射光。这种设备的内部结构包括一个积分球，用于实现均匀的漫射照明。积分球内部覆盖有一层高反射、低光泽的亚光白色材料，这使其几乎成为完美的白色反射器。当光线打到球体的任一点时，超过99%的光会被反射，并由于球体的亚光表面，光线会被随机地散射到所有方向。这样，球体内部的光线看起来好像来自各个方向，使得整个球体成为一个均匀的光源。多角度 (MA) 分光光度仪多角度分光光度仪特别适用于测量涉及特殊效果的表面，如汽车漆、金属或珠光油墨和涂料，以及化妆品等工业生产应用。这些仪器广泛应用于实验室、生产线、质量控制和装运区域。例如，X-Rite MA98便携式多角度分光光度仪，是一种复杂的设备，它能够测量并确认5组或更多的Lab*值或delta E (dE) 值。这些仪器通常使用12mm的孔径，但这个尺寸对于需要测量小尺寸工业应用中的精细细节的场合可能显得过大。它们主要采用45°的照射角度，而某些型号还提供了15°角的辅助照明功能。通过运用色彩测量仪器以及其他先进的色彩测量和管理技术，全球各行各业正在经历一场关于颜色的数字化。这些技术的应用不仅优化了颜色的精确测量和管理，还极大地改善了跨不同部门和地理位置的沟通效率。从制造到设计，从营销到质量控制，数字色彩管理正在引领行业实现更高的标准和创新，为业务流程带来前所未有的变革和提升。关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息，请关注官方微信公众号：爱色丽彩通

1. 荧光分布成像系统（EEM View）简介作为荧光分光光度计的配件系统，这是全球首创将相机与荧光分光光度计的完美结合，融合了智能算法的先进技术。能够同时获取样品图像和光谱信息。 新型荧光分布成像系统可安装到F-7100荧光分光光度计的样品仓内。入射 光经过积分球的漫反射后均匀照射到样品，利用F-7100标配的荧光检测器可以获得样品荧光光谱，结合积分球下方的CMOS相机可获得样品图像，并利用独特的AI光谱图像处理算法，可以同时得到反射和荧光图像。 2. 荧光分布成像系统特点：? 测定样品的光谱数据（反射光、荧光特性）? 在不同光源条件下（白光和单色光）拍摄图像 （区域：Φ20mm、空间分辨率：0.1 mm左右、波长范围：360-700nm）? 利用自主研发的分析系统1)，分开显示荧光图像和反射图像? 根据图像可获得不同区域的光谱信息（荧光光谱、反射光谱）1） 国立信息学研究所 佐藤IMARI 教授?郑银强副教授共同研究成果荧光分布成像系统软件分析（EEM View Analysis）界面(样品：LED电路板)样品安装简单，适用于各种样品测试样品只需摆放到积分球上，安装十分简单！丰富的样品支架支持精确测量的校正工具总结以上为荧光分布成像系统的特点和功能结束，这是一种全新的技术，将它配置到荧光分光光度计中，改变了常规荧光光度计只能获得样品表面区域平均化信息的现状，可以查看样品图像任意区域的光谱信息，十分适合涂料、材料、油墨、LED、化工等领域。创新点：创新点主要有两个方面：硬件方面：全球首创将将荧光分光度计与CMOS相机结合在一起，能够同时观察样品光谱和图像的技术。软件方面：运用了智能光谱算法，可以获取样品任意区域的光谱信息。常规的荧光分光光度计测得的是样品表面信息平均化的信号，得到的是一条荧光光谱，这个新的系统能够对样品表面进行分区，从而获得不同区域的光谱信号，使得光谱信息细致化了。 荧光分布成像系统