如何準確測量光源：為什麼距離對於光源測量儀器來說很重要？
圖 1
測量色溫CCT
如果您在測量光的顏色或色溫（CCT），光譜儀與光源之間的距離並不是十分重要。 無論您是在 1 公尺處，還是 3 公尺處進行測量，差異都不大 – 您的 CCT 應該保持一致。
然而，光譜儀距離光源越遠，從窗戶進入到你的周圍的環境光，或甚至從附近物體的表面反射的光源（例如牆壁或天花板）就越有可能影響光測量的精確度。
如果您因科學實驗、學術研究或工業測試需精確測量光的色彩，建議在一個內部有光線吸收效果的房間進行測量，例如房間的牆壁要塗黑。
另一個需要考慮的因素是，大多數測量設備總是會有一些非常小的誤差幅度 —— 您可以在 UPRtek 設備的規格書中找到這些誤差，請到網站支援 >下載中心裡取得該規格書。
太靠近光源進行測量的時候需特別注意。
如果您在非常近的距離進行測量，而光源的強度非常高，這樣可能會得到「過度曝光」下的錯誤數據。 此時，您需將測量距離移動到較遠的位置，直到不會過度曝光為止。
圖 2：距離遠近不影響測量色溫的數據。
測量光強：照度（LUX）或 PPFD
測量光強度時，尤其是對於植物生長燈，了解如何正確測量 lux 或 PPFD 非常重要。 您測量的都是光線照射在表面上的光量或光子的數量。 在這些情況下，距離是至關重要的。
這是因為光會散射。 也就是說光線與表面的距離越遠，光就會越發散射，使得光線更不集中。 如圖5所示，光的散射遵循著可預測的模式。
圖5說明了光量會隨著距離呈比例式減少，更具體地說，是隨著距離的平方呈比例式減少。
- 從距離桌面表面1公尺的光源測得的光照強度為100勒克斯（lux）
- 在2公尺的距離，根據圖5所示的距離平方關係，即2的平方為4。 將光照強度100勒克斯除以4，得到的光照強度為25勒克斯。
- 在3公尺的距離下，根據距離的平方關係，即3的平方為9。 將光照強度100勒克斯除以9，得到的光照強度約為11.11勒克斯。
圖 5：光線會因距離拉遠而散射且較不集中。
深入一點的科學探究
正如前面所提過的內容，如果您要測量光量，那麼測量光源的儀器和光源之間的距離對於光源測量這件事來說是至關重要的，但如果是要測量光的顏色，那麼測量光源的儀器和光源之間的距離並不重要。
要理解其中的原因，您必須先了解光具有與眾不同的特性，即：光同時具有粒子及波的型態。 當您測量的單位是勒克斯（lux）時，表示您在測量光的粒子，即光子，而這些光子從光源散射開來，隨著距離增加，光子變得不那麼集中。
當在色度圖上測量光的顏色時，您測量的是每個光子的波長；不論您與光源的距離遠近，色溫都不會因距離而改變。
給「多普勒」愛好者的注意事項：以上所述內容，我們皆假設測量儀器和光源都是靜止不動的。
光譜儀和距離的經驗法則
但其他參數呢？ 您可以使用的一般準則是：
- 如果是測量光的顏色或波長，距離就不重要。
- 如果是測量光的量或強度，距離就很重要。
圖8：您在測量光的顏色還是強度？
但有些參數可能不那麼好用準則來分辨。
光譜
光譜存在著強度的元素 – 圖表的左側涉及強度 – 然而，在圖表的左側並沒有實際數值。 這是因為在大多數的情況下，當您觀察一個光譜時，您是以目視方式評估光譜的形狀，比較各種顏色的相對強度，而非絕對強度值。 因此，從光譜儀到光源的距離不是主要的變因，因為光譜的形狀不會因距離改變。
圖9：植物細胞核控制著細胞分裂的所有功能。
CIE XYZ
當您測量CIE XYZ座標時，隨著距離的改變，XYZ值會出現劇烈的變化。 您可能會因此誤以為距離很重要，但實際上並非如此。
XYZ色度值用於測量光的顏色，儘管從不同距離測量會導致XYZ值的變化，但XYZ值的比值保持不變，表示這是相同的光。
圖10：左邊畫面是從光源很近處所測量的數據，右邊螢幕則是從較遠的距離測量的數據。 請注意 XYZ 值的變化，但距離仍然不重要，因為比例是相同的。
CRI – R值
如果您查看顯色指數（CRI）的R1-R15值，可能會以為它們是在呈現顏色的強度。 但這些值並不是強度，這些數值代表的是測試光源反射在物體上的顏色與陽光反射之間的色彩差異。
圖11：CRI（顯色指數）中的R值並不如一般認知的那樣代表強度。
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圖12：MK350N Premium
那麼，應該從多遠的距離進行測量呢？
參照前述的通則：
- 距離不影響測量色溫的結果。
- 距離會影響測量光強的結果。
儘管如此，您仍應該仔細審查該指標，並了解它代表的內涵，以確保真正的準確性。
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