분광계와 색도계의 차이점은 무엇인가요?

작성자: UPRtek | 2021/11/18

소개 분광계 및 색도계

색도계와 분광계의 차이점은 무엇입니까? 두 장치 모두 다양한 응용 분야에 대한 속성을 분석하기 위해 빛을 캡처합니다. 그러나 이들을 구분하는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. 이 기사에서는 다음을 대조하여 차이점을 설명합니다.

구조 설계
기능
응용 프로그램
정확성
장점과 단점

빛 측정용 색도계 및 분광계
분광계와 색도계의 차이점
누가 색도계를 사용하고 누가 분광계를 사용합니까?
분광계와 색도계 비교: 정확도
색도계와 분광계의 차이점은 무엇인가요?

광원 색도계

빛 측정용 색도계 및 분광계

앞서 언급했듯이 비색계와 분광계는 많은 응용 분야와 산업에서 사용됩니다. 이것은 이러한 도구의 다양한 유형, 분류가 있음을 의미합니다.

이 기사에서는 “조명”(예: LED, 형광등, 백열 전구)에서 나오는 빛을 측정하는 기기인 광원 색도계 및 분광계에 중점을 둘 것입니다.

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분광계와 색도계의 차이점

구조적 설계 차이에 대해 자세히 알아보기 전에 색도계와 분광계가 높은 수준에서 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다. 두 기기 모두 빛을 측정하도록 설계되었지만 측정 방식은 다릅니다. 색도계는 빛의 색상 속성을 측정하는 데 중점을 두는 반면, 분광계는 빛의 스펙트럼 내용을 보다 폭넓게 분석합니다. 이러한 기능적 차이를 이해하면 구조적 설계가 다른 이유를 명확히 파악하는 데 도움이 됩니다.

구조적 디자인의 차이점.

앞서 언급했듯이 색도계는 조명 속성을 캡처하고 분석하지만 주로 조명의 색상 특성을 식별하기 위한 것입니다.

대부분 색도계 3색 RGB 필터링 시스템을 사용합니다. 즉, 광원에서 빛을 받아 필터 플레이트를 사용하여 파란색, 빨간색, 녹색 파장을 분리합니다. 그런 다음 3개의 파장에서 강도를 분석하고 데이터를 사용하여 색상 맵(예: CIE 1931 Color Chromaticity Diagram)의 한 지점에 매핑합니다.

RGB 필터를 사용하여 빛의 색상을 색상 맵에 매핑하기 전에 파란색, 빨간색 및 녹색 파장을 분리하는 색도계

그렇다면 왜 Red, Blue, Green을 사용하는 것일까요? 이 3가지 색상의 비율을 혼합하기 때문에 “백색광”이나 비슷한 것을 도출할 수 있습니다. 또한 우연하게도 3가지 색상은 인간이 빛과 색상을 처리하는 방식과 유사합니다. 즉, 빨강, 파랑 및 녹색을 별도로 수신하는 간상체라고 하는 시각적 광수용기 세포가 있습니다. 그런 다음 이러한 색상을 처리하여 우리 뇌에 컬러 이미지를 형성합니다. 우리는 이를 삼자극 시스템이라고 부르며 이러한 도구를 삼자극 비색계라고 부릅니다.

또한 색도계와 분광계가 인간이 하는 방식으로 사물을 볼 수 있도록 하는 전체 알고리즘 세트(CIE에서 개발)가 있습니다. 이를 CIE 색상 일치라고 합니다.

우리의 눈에는 빨강, 파랑, 녹색을 별도로 처리하는 원뿔이 있습니다. 이를 삼자극 시스템이라고 합니다. (참고 막대는 대부분 야간 투시경용입니다).

분광기 필터링을 사용하지 마십시오. 대신, 그들은 빛을 많은 정확한 파장으로 자르는 회절 격자를 사용합니다. 여기에는 빨강, 녹색, 파랑도 포함되지만 그 사이의 다른 많은 색상도 포함됩니다. 색상의 이러한 계조 또는 미세한 차이는 CIE 색상 맵에 매핑하는 정확도에 중요한 영향을 미칩니다. 이것은 또한 분광계가 비색계가 할 수 없는 다른 많은 중요한 밝은 색상 기능을 수행할 수 있도록 합니다.

분광계에 대해 자세히 알아보기: MK350S 프리미엄

회절 격자를 사용하여 많은 파장을 분리하여 컬러 맵에 매핑하는 분광계

휴대성과 속도

색도계는 대부분 매우 빠르게 빛을 포착하고 분석하는 휴대용 또는 휴대용 장치입니다. 대조적으로, 스펙트럼 데이터를 생성하는 특수 장비는 일반적으로 외부 모니터 및 랩톱에 연결되어 있는 부피가 크다는 평판이 있습니다. 또한 캡처 시간이 매우 느린 것으로 악명이 높았습니다. 그러나 요즘에는 캡처 시간이 빠른 휴대용 분광계(UPRtek)를 찾을 수 있습니다.

가격

색도계는 분광계와 비교하여 기능이 적은 비교적 기본적인 장치입니다. 따라서 당연히 더 저렴합니다.

분광계는 정밀 광학 장치가 포함된 보다 정교한 장치로 더 정밀하고 더 많은 기능을 제공하므로 당연히 더 비쌉니다.

최근까지 기존의 광 측정 장비는 부피가 크고 느리며 컴퓨터에 부착해야 했습니다.

누가 색도계를 사용하고 누가 분광계를 사용합니까?

색도계 제품 검사, LED 샘플을 서로 비교하거나 알려진 테스트 LED와 샘플을 비교하는 데 사용됩니다. 다시 말해, 샘플을 일치시키고 비교하는 데만 관심이 있고 정확한 색상 정확도에 대해서는 덜 걱정한다면 비색계가 실용적인 솔루션이 될 수 있습니다.

분광기 보다 세심하고 정확한 조명 평가를 위해 사용됩니다.

LED R&D 및 LED 제조에 사용되어 색상 충실도를 측정하고 개선하며 제품 일관성을 위해 LED 제품을 보정하는 데에도 사용됩니다. UPRtek 제품과 같은 분광계에는 제조업체가 자체 QC 소프트웨어 및 하드웨어 시설과 데이터를 통합할 수 있는 고급 SDK(시스템 개발 키트)가 있습니다.
분광계는 또한 구매자와 판매자가 높은 지분의 대량 거래에 참여하고 사양에 대해 검증하기 위해 인증 가능하고 정확한 측정을 사용해야 하는 LED 상거래에 사용됩니다.
또한 일관되고 정밀한 광 측정(농업, 해양 생물학, 우주 탐사)이 필요한 여러 유형의 연구를 위해 대학에서 사용됩니다.
영화 조명 감독은 분광계를 사용하여 대형 화면에서 정확하게 재현하기 위해 실제 색상 충실도로 빛을 캡처해야 하는 카메라 조명을 신중하게 설정합니다.

LED 상거래에 대해 읽어보기

LED 제조에 대해 읽어보기

조명 학계 및 연구에 대해 알아보기

기능적 차이점

분광계는 색도계가 할 수 있는 대부분의 작업을 수행할 수 있습니다. 즉, 색도계가 할 수 없는 주목할만한 기능 중 일부를 나열했습니다.

색도계는 다음을 수행할 수 없습니다.

전체 조명 색상 분포를 관찰하고 불규칙한 조명 색상 동작을 신속하게 평가하는 데 매우 유용한 도구인 SPD(분광 다이어그램)를 생성합니다.
는 3개의 기본 파장 색상(RGB)만 가져오기 때문에 CRI 또는 기타 렌더링 인덱스(TM-30-15, TLCI, CQS, SSI)에 대한 조명을 측정할 수 없습니다. << 자세히 보기: CRI란 무엇인가요 – 연색성 지수 >>
다시 말하지만, 스펙트럼(SPD) 또는 CRI R1-R14 값으로 표시되는 전체 스펙트럼 색상 정보에 액세스할 수 없기 때문에 메타메리즘을 평가합니다.
는 일반적으로 깜박임, 청색광 위험, 사람 중심의 조명과 관련된 조명 문제를 평가합니다. << 자세히 보기: 플리커 및 기타 시간적 조명 아티팩트(TLA): 알아야 할 사항 >>
비색계는 구조에 따라 제한됩니다. 반대로, 스펙트럼 기능이 있는 분광계는 많은 상황과 통합하고 적응하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 SDK를 사용하여 LED 제조업체가 문제를 해결하고 QC를 개선하며 제품을 보정하는 데 도움이 되는 UPRtek 제품에서 볼 수 있습니다. 또한 새로운 기능과 산업 표준(예: PAR 미터 기능, HEV 평가)을 추가하기 위해 펌웨어 업데이트 및 신제품 버전이 항상 사용되고 있습니다.

분광계와 색도계는 모두 빛의 속성을 포착하고 분석합니다. 그러나 분광계는 훨씬 더 많은 기능과 광범위한 응용 분야의 문을 엽니다.

색도계는 SPD(분광 전력 분포 다이어그램)를 생성할 수 없습니다.

색도계는 렌더링 인덱스 및 기타 여러 중요한 조명 메트릭을 측정할 수 없습니다.

분광계와 색도계 비교: 정확도

색도계와 분광계의 빛을 측정하면 CIE 색도 다이어그램에서 두 개의 다른 지점에 도달하는 것을 찾을 수 있습니다. 그러한 경우, 분광계는 손에 꼽을 정도로 더 많은 신뢰를 받게 될 것입니다. 또한 분광계가 색도계보다 정확하다는 사실이 이미 잘 문서화되어 있습니다. 또한 주요 조명 조직인 CIE(Commission Internationale de l’Eclairage)는 조명 제조 및 연구용 분광계만 승인합니다.

분광계와 색도계가 항상 일치하는 것은 아닙니다.

색도계 정확도

색도계와 3색 필터링 시스템에는 고유한 한계가 있습니다. 요컨대, 필터링 감지기가 CIE 색상 일치를 수행하는 것은 쉽지 않습니다. 실제로, 빛을 받고 별도의 필터를 사용하여 세 가지 색상 파장(광대역)을 분리합니다. 또한 3개의 필터는 일반적으로 단일 다색 필터에서 잘라낸 조각입니다. 이 다색 필터는 일반적으로 절단되기 전에 코팅됩니다. 그러나 코트가 항상 표면 전체에 고르게 퍼지는 것은 아니며 개별 조각에서 더 많은 불일치를 유발할 수 있습니다.

결국 3가지 색상에서 데이터를 가져와서 다시 결합하여 색상 맵의 한 지점에 도달해야 합니다.

CIE 색상 일치 알고리즘

분광계 정확도

분광계는 필터링을 사용하지 않습니다. 즉, 별도의 색상 처리가 없습니다. CIE 색상 일치 알고리즘에 잘 맞는 완전한 스펙트럼과 유사하도록 여러 파장을 분할합니다. 한마디로 직관적이고 깔끔한 시스템입니다.

차이점을 보다 정량적으로 보기 위해 업계에서는 f1′ 측정항목을 사용하여 정확도 차이를 측정합니다. f1’은 CIE 기능과의 불일치 비율입니다.

분광계: f1′< 1%

색도계: f1′< 4-5%

분광계는 본질적으로 더 정확하며 많은 산업 분야에서 가장 중요합니다. 그러나 색도계와 관련하여 더 나은 기술(4색 매트릭스, 더 나은 정밀 필터 및 개선된 CCD 기술)로 수년에 걸쳐 발전했습니다. 대체로 정확도는 실제로 검사 목적으로 상당히 좋습니다. 단순함과 저렴한 가격은 여전히 많은 사람들에게 신중하고 실용적인 선택임을 증명합니다.

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분광계는 스펙트럼 CIE 색상 일치 알고리즘에 잘 맞는 여러 파장의 색상을 얻습니다.

색도계와 분광계의 차이점은 무엇인가요?

광원 색도계와 분광계는 모두 빛을 포착하고 빛 속성을 측정합니다.

색도계는 다음과 같습니다.

기능이 적은 기본 광 측정 장치.
휴대가 간편하고 빠르게 캡처할 수 있습니다.
분광계보다 정확도가 떨어집니다.
분광계보다 훨씬 저렴합니다.
주로 가벼운 샘플 검사에 사용되며 기본 사항만 필요한 많은 사람들에게 실용적인 선택이 될 수 있습니다.

분광기:

더 정교한 광학으로 설계되었습니다.
더 많은 기능을 가지고 있습니다.
더 많은 산업 및 응용 분야에 적용할 수 있습니다.
새로운 표준(예: HEV 평가)으로 쉽게 업그레이드할 수 있습니다.
더 정확하다
더 비싸다
LED 제조, LED 상거래, 과학 조명 연구, 조명 설계에 사용할 수 있으며 CIE에서 승인합니다.

비색계는 업계에서 중요한 장치입니다. 그러나 분광계는 휴대가 간편하고 빠르며 상대적으로 실용적이 되었습니다(고가의 기존 분광 기기와 비교). 이는 제조업체, 구매자 및 판매자 모두가 동일한 정밀 기술에 액세스하여 완전한 무결성과 확신을 갖고 LED 제조 및 LED 상거래를 수행할 수 있는 기회를 갖는다는 것을 의미합니다.

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