Разработка методики оценки пространственного распределения цветовых параметров в шагах МакАдама

Аннотация

Представлена методика оценки равномерности пространственного распределения координат цветности светоизлучающих диодов, отличающаяся применением математического аппарата эллипсов МакАдама и позволяющая давать численную оценку пространственного распределения этих параметров. Методика включает в себя следующие этапы: 1) изготовление люминофорной композиции; 2) нанесение люминофорной композиции, изготовление макетов светодиодов; 3) измерение светового потока, световой отдачи и индекса цветопередачи; 4) проведение регрессионного анализа полученных результатов и отбор образцов; 5) измерение в пространстве координат цветности отобранных образцов; 6) получение аппроксимирующего выражения и нахождение погрешностей аппроксимации; 7) расчет отклонения цвета в шагах МакАдама. Разработанная методика апробирована на светодиодах с тремя образцами люминофоров. Пространственные отклонения координат цветности в шагах эллипсов МакАдама составили 4 ед., что соответствует границе визуального различения в цвете и предполагает дальнейшее проведение работ по увеличению пространственной однородности цвета. Установлено, что для светодиодов на базе кристаллов GaN/InGaN в корпусе SMD 5030 аппроксимация полиномом четвертой степени зависимости координат цветности от угла излучения позволяет обеспечить погрешность не более 4,5 %. Методика может быть полезна разработчикам и производителям светодиодов

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Андреева М.В., Солдаткин В.С., Туев В.И. и др. Разработка методики оценки пространственного распределения цветовых параметров в шагах МакАдама. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2024, № 1 (146), с. 4--18. EDN: AUMIYI

Литература

[1] Fairchild M.D. Color appearance models. Wiley, 2005.

[2] Домасев М.В., Гнатюк С.П. Цвет. Управление цветом, цветовые расчеты и измерения. СПб., Питер, 2009.

[3] Берг А., Дин П. Светодиоды. М., Мир, 1979.

[4] Клюшников С.В. Светодиоды в освещении. М., МИЭЭ, 2014.

[5] Троцюк Л.Л., Тон Е.С., Цвирко В.И. и др. Фотолюминесцентные свойства люминофора на основе нанoкристаллов перовскитов CsPbBr₃ при работе совместно с фиолетовыми светодиодами. Журнал прикладной спектроскопии, 2022, т. 89, № 5, с. 662--667. DOI: https://doi.org/10.47612/0514-7506-2022-89-5-662-667

[6] Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. Неорганические люминофоры. М., Химия, 1975.

[7] Девятых Э.В., Дадонов В.Ф. Люминесцентные лампы. Люминофоры и люминофорные покрытия. Саранск, Изд-во Мордовского ун-та, 2007.

[8] Narukawa Y., Ichikawa M., Sanga D., et al. White light emitting diodes with super-high luminous efficacy. J. Phys. D: Appl. Phys., 2010, vol. 43, no. 35, art. 354002. DOI: https://doi.org/10.1088/0022-3727/43/35/354002

[9] Tuev V.I., Soldatkin V.S., Andreeva M.V., et al. Investigation of phosphor compositions for led filament bulb. J. Phys.: Conf. Ser., 2018, vol. 1115, no. 5, art. 052012. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1115/5/052012

[10] Stokes G.G. Uber die Veranderung der Brechbarkeit des Lichts. Ann. Phys. B, 1852, vol. 163, iss. 11, pp. 480--490. DOI: https://doi.org/10.1002/andp.18521631109

[11] Лисицын В.М., Сощин Н.П., Цзюй Я. и др. Характеристика фотолюминесценции люминофоров разной предыстории на основе иттрий-алюминиевого граната с Ce, Gd. Известия вузов. Физика, 2017, т. 60, № 5, с. 106--112.

[12] Шуберт Ф. Светодиоды. М., ФИЗМАТЛИТ, 2008.

[13] Сощин Н.П. Светодиод + порошковый люминофор = новое качество света. Светодиоды и лазеры, 2002, № 1-2, с. 60--63.

[14] Ивченко Г.И., Медведев Ю.И. Введение в математическую статистику. М., ЛКИ, 2009.

[15] Юлаева Ю.В., Хомяков А.Ю., Туев В.И. Математическое моделирование пространственного распределения силы света нитевидного излучателя для светодиодных ламп. Электронные средства и системы управления. Матер. докл. XVI Междунар. науч.-практ. конф. Ч. 1. Томск, В-Спектр, 2020, с. 241--245.

[16] MacAdam D.L. Visual sensitivities to color differences in daylight. J. Opt. Soc. Am., 1942, vol. 32, iss. 5, pp. 247--274. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSA.32.000247

[17] Shaw M., Fairchild M.D. Evaluating the 1931 CIE color-matching functions. Color Res. Appl., 2002, vol. 27, iss. 5, pp. 316--329. DOI: https://doi.org/10.1002/col.10077

[18] Галочкин В.Т. Эконометрика. М., Юрайт, 2017.

[19] Brown W.R.J., MacAdam D.L. Visual sensitivities to combined chromaticity and luminance differences. J. Opt. Soc. Am., 1949, vol. 39, iss. 10, pp. 808--834. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSA.39.000808

[20] Wyszecki G., Fielder G.H. New color-matching ellipses. J. Opt. Soc. Am., 1971, vol. 61, iss. 9, pp. 1135--1152. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSA.61.001135