[科普中国]-照度均匀度

照度均匀度指规定表面上的最小照度与平均照度之比。光线分布越均匀说明照度越好，视觉感受越舒服，照度均匀度越接近1越好；反之越小越增加视觉疲劳。

简介照相机成像平面照度均匀度直接关系到拍摄底片的成像质量。在实际拍摄中，底片的曝光量与底片平面所接收的光照度成正比，当照度不均匀程度超过一定限度时，会引起底片严重的感光不均，致使成像质量明显下降。对于黑白底片会产生四周暗角、边缘影像无法再现等不良影响；对于彩色底片会引起色彩失真。因此，检测、控制这一指标对确保照相机质量，提高市场竞争力有重要意义。国家标准中对镜头的像面照度均匀度指标及检测方法做出了规定1。

具体说明光线分布越均匀说明照度越好，视觉感受越舒服，照度均匀度越接近1越好；反之越小越增加视觉疲劳。

照度均匀度=最小照度值/平均照度值

最小照度值是按照逐点计算法算出来。

公式：U0=Emin/Eav

U1=Emin/Emax

U2=1-((Emax-min)/Eav)

计算方法逐点计算法：

点光源平方反比例法

线光源方位系数法

是考虑每个光源对一点的水平照度叠加起来算的，手工计算当然十分麻烦。

Uniformity of illumination

照度均匀度是指在给定平面上的最低光照度与平均光照度值比(有时用与最高光照度值比)。中国照明标准规定，室内工作区的照明应在。上作面上达到0.7以上的照度均匀度。

均匀面光源的获得面光源的均匀度和稳定度是实现检测的关键，它直接关系到测量结果的准确性。参照《标准》，光源的设计应满足以下条件 :

①面光源的面积应足够大，要能覆盖住被测镜头的最大视场，而且其相关色温是2856. 6±200K。

②光源面上各位置处的辐射亮度不均匀度应在其最大辐射亮度的5%以下，测量时亮度随时间的变动必须在±2%以内。

③为便于整个测量系统的调整，面光源亮度可调。为获得测量所需的高稳定度、高均匀度面光源，在比较了漫射法、多光束法和积分球法等常用方法的优缺点后，系统最终选用了柱形腔面光源法。通过对其工作原理、制作方法的研究，结合使用要求，制作出系统所需光源 :面光源直径 Ф= 100mm；照明灯泡采用 24V、250W 的钨卤素灯，以满足色温要求，给照明灯泡加反光罩，以提高光效率；面光源亮度通过更换不同通光口径的挡光板调节；光源的稳定性由专用电源的设计保证1。

照度均匀度的评定技术照度均匀度问题在精密加工领域具有重要意义，所以照度均匀度的准确评定意义重大。由于照度均匀性本身的非线性，使得其难以直接按照定义实现最小区域评定，而一直以来采用的最小二乘法，往往出现对评定对象判断不准的结果提出一种准正弦型粒子群算法，即粒子群根据设计的改变群体规模的方法和多样性函数，在每一正弦波段的峰值和谷值，按照准正弦规律自动调整自己的规模，然后按照基本粒子群算法更新粒子的位置和速度，在更新的过程中，既能保证每个粒子都得到充分的进化又保证了粒子间的连续性，维持了粒子群的多样性。应用该算法很好地解决了照度均匀度评定的问题。实例证明，对类似于照度均匀度评定这类非线性的优化问题，或者优化参数较多的问题，或者目标优化函数不便于表达的问题，QSPSO 可以发挥其优势2。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学