閃光燈的有效光強(qiáng)與精確測(cè)量

閃光燈作為信號(hào)燈，使用廣泛。有效光強(qiáng)是閃光光源最重要的一項(xiàng)參數(shù)，它表征閃光的強(qiáng)弱。本文將從閃光燈的概要、有效光強(qiáng)的定義、有效光強(qiáng)的計(jì)算方法和閃光燈的測(cè)量進(jìn)行解析。

 

一、閃光燈的概要

  閃光光源包括各種脈沖光源的瞬時(shí)發(fā)光光源，比如交通警示燈、航空障礙燈、飛機(jī)防撞燈、航標(biāo)燈、信號(hào)彈等，閃光光源在時(shí)域上具有瞬時(shí)性, 其對(duì)人眼的短暫刺激具有特殊的視覺效果。有效光強(qiáng)是評(píng)價(jià)閃光光源光學(xué)特性的重要參數(shù)，因此需要對(duì)這些燈的有效光強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量，以確保它們符合規(guī)格。

二、有效光強(qiáng)的定義

有效光強(qiáng)（cd）：閃光燈的有效光強(qiáng)等同于在同等觀察條件下產(chǎn)生同等視程的同色恒定發(fā)光燈的光強(qiáng)。（定義來自-《航空障礙燈》MH/T 6012-2015）。

三、有效光強(qiáng)的計(jì)算方法

有效光強(qiáng)的4種常用方法是Blondel-Rey-Douglas、 Form Factor、Allard和Modified  Allard。(參考文獻(xiàn)：MODIFIED ALLARD METHOD FOR EFFECTIVE INTENSITY OF FLASHING LIGHTS)

1、Blondel-Rey-Douglas方法：

其中:

I(t)是閃光的瞬時(shí)發(fā)光強(qiáng)度;

(t2-t1)是閃光持續(xù)時(shí)間

ɑ是視覺時(shí)間常數(shù) 0.2s；

對(duì)于非矩形脈沖，確定t1和t2需滿足。Ieff=I(t1)= I(t2)。

2、Form Factor方法：

其中：

F是形狀因子；

Imax是瞬時(shí)有效強(qiáng)度的最大值；

3、Allard 方法

其中：

i(t)是視覺感受；

I(t)：瞬時(shí)強(qiáng)度；

ɑ是視覺時(shí)間常數(shù) 0.2s；

有效強(qiáng)度Ieff：i(t)的最大值。 

4、Modified Allard方法：

對(duì) Allard 方法中的視覺脈沖響應(yīng)函數(shù)q(t)進(jìn)行修正，使其由兩個(gè)指數(shù)函數(shù)組成，使得矩形脈沖的結(jié)果與廣泛接受的 Blondel- Rey方程匹配。

四、閃光燈的測(cè)量

閃光燈由于其發(fā)光不連續(xù)和閃光燈發(fā)光的隨機(jī)性, 閃光燈光度特性的測(cè)試不能用常規(guī)的光度測(cè)量?jī)x器來完成, 需要專用的測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試。翊明科技FLM310翊明閃光光源測(cè)試分析系統(tǒng)是專門為閃光光源的光度測(cè)量而設(shè)計(jì)的專業(yè)儀器，廣泛應(yīng)用于閃光光源的有效光強(qiáng)測(cè)量。它采用16位高速AD抓取到閃光光源的光輸出信號(hào)后，通過強(qiáng)大的微處理器自動(dòng)分析后得到閃光光源的持續(xù)時(shí)間，閃光頻率、有效光強(qiáng)、瞬時(shí)最大最小光強(qiáng)、平均光強(qiáng)等參數(shù)。