光源光谱对标志逆反射系数的影响.pdf

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1、第３４卷，第１期光谱学与光谱分析Vol畅３４，No畅１，pp１２‐１５２０１４年１月SpectroscopyandSpectralAnalysisJanuary，２０１４光源光谱对标志逆反射系数的影响１，２１，２３１，２１，２１，２杨勇，张智勇，李旭，朱传征，朱立伟，孙岳１．交通运输部公路科学研究院，北京　１０００８８　　　　　２．公路交通安全技术交通行业重点实验室，北京　１０００８８３．河北大学物理科学与技术学院，河北保定　０７１００２摘要以光源发射光谱和逆反射材料光谱反射率曲线为基础，通过数据拟合的方式研究了多种光源照射条件下材料逆反射系数的相对关系及其变化趋势。在已有

2、标准A光源测试系统基础上，分别测试氙灯、卤素灯、不同色温白光LED光源发射光谱和红、黄、白、绿、蓝五种逆反射材料的光谱反射率曲线，并通过拟合计算得到同一材料在不同光源照射条件下的相对逆反射系数修正因子。分析结果表明，在可见光范围内具有连续光谱反射率曲线分布的白色材料逆反射系数数值受入射光源光谱变化较小，而单色材料逆反射系数受入射光源光谱差异影响较大，且呈现不同的变化趋势：以卤素光源入射条件下材料逆反射系数测试结果为基础值，不同色温的白光LED、氙灯光源对红色和黄色材料逆反射系数具有正增益效果，且随着光源色温的升高，红色和黄色材料逆反射系数呈下降趋势，降幅最高分别达到４７畅７

3、％和４畅９％；绿色和蓝色材料逆反射系数呈上升趋势，涨幅最高达到１６畅５％和２８畅９％。关键词逆反射系数，发射光谱，光谱反射率曲线，修正因子中图分类号：O４３９　　文献标识码：ADOI：１０畅３９６４／j畅issn畅１０００‐０５９３（２０１４）０１‐００１２‐０４表汽车前照灯的应用现状和发展趋势，而由于光路几何条件引言要求较为严格，更换光源不但繁琐，而且很难保证测试结果的稳定性和重复性。交通标志具有向道路使用者提供指示信息，警示危险等基于上述情况，本实验拟对多种车辆光源发射光谱和标［１‐３］作用，是保障公路运输安全、高效的重要基础设施，其可志逆反射材料光谱反射率曲线进行测试

4、分析，通过光谱拟合视认性主要取决于所采用逆反射材料的颜色及逆反射系数，的方法研究光源光谱变化对不同逆反射材料逆反射系数的影相应参数指标的测试研究一直是国内外研究团队关注的热响趋势，并在传统测试系统的基础上，开展光谱影响修正因［４‐７］点，国际照明委员会（CIE）发布了一系列相关的技术报子的赋值研究。告，以此为基础，国际、国内的计量标准体系也陆续建立，大大提高了逆反射材料光学指标的测试和适用性研究水１　逆反射系数测试原理［８］平。常用的逆反射系数测试方法主要包括标准表法和标准试标志逆反射系数的测试是按照一定的光路几何条件，通样法，均是在一定光路几何条件下测试标志逆反射材料对入

5、过光度探测器测试单位面积逆反射材料试样对光源发光的反射光的定向反射特性，所用测试光源一般以标准A光源代表射发光强度，其与入射光在试样表面的照度之比即为被测试［９］车辆用卤素大灯。样品在一定几何条件下的逆反射系数，表示如式（１），单位近年来，随着新型光源的快速发展，白光LED、氙灯等－１－２cd·lx·m。［１０‐１３］光源被大量应用在车辆上，并呈现快速推广的趋势。由IRA＝（１）于人眼光谱效率函数V（λ）的作用，在相同光通量条件下，光E⊥A源发射光谱的不同使得作为传统逆反射系数测试系统的重要式中E⊥是光源在试样表面产生的照度，A是试样表面积，I组成部分———单一的标准A光源

6、已经不能够全面、准确的代是光度探测器测试得到的试样反射光发光强度，其测试原理收稿日期：２０１３‐０３‐０４，修订日期：２０１３‐０６‐２５基金项目：国家自然科学基金项目（６１１０４１６１，６１２０５１８０）资助作者简介：杨勇，１９８１年生，交通运输部公路科学研究院高级工程师e‐mail：yong畅yang＠rioh畅cn第１期光谱学与光谱分析３１如图１所示。进一步影响到材料的逆反射系数。Fig畅1Thetestingprincipleofretro‐reflectioncoefficient２　光源发射光谱传统的逆反射测试系统中均采用标准A光源作为入射Fig畅3Thespe

7、ctralreflectancecurvesof光光源，即可以限定测试条件又能够较好的反映车辆卤素前retro‐reflectionmaterials照灯的光谱特性，随着近年来白光LED、氙灯等光源在车辆前照灯领域的大量应用，标准A光源已不能准确、全面的反Table1Therangeofspectralreflectancefor映标志逆反射材料的实际入射光条件。differentretro‐reflectionmaterials实验选择卤素光源（３０５６K）、氙灯光源（８８５５K）和两种逆反射材料颜色波长范围／n