什麼是餘弦修正(或者稱為餘弦補償)?

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技術說明

Cosine Correction
Cosine Correction

餘弦是用於計算和制定三角形(三角法)的特徵(長度和角度)的數學函數。下方右圖為群燿科技MK350S Premium的餘弦接收與蘭伯特的餘弦定律的比較圖,紅色圓圈的理想值是在1760年時,由約翰•海因里希•蘭伯特(Johann Heinrich Lambert)描述,被稱為“蘭伯特的餘弦定律”,基本上,它顯示了光強度隨著光角度的變化而變化。MK350S Premium 餘弦接收為藍色圓圈,其優化的餘弦與蘭伯特的餘弦定律幾乎重疊在一起,更符合了照度計國際量測規範-JIS AA及DIN B級標準,有效地降低測量上的誤差。

餘弦修正與照度測量
餘弦修正主要與照度(LUX)測量或測量某一個區域中被多少光給照亮相關聯,照度測量的公式為流明/每平方公尺。而流明代是代表一個單位內可見光“量”的度量單位。以下圖為例,黃色區域是這一盞燈發射出可見光的總量;而橘色的一平方公尺區域中所接收到的可見光則稱為照度。
不同角度的照度測量案例
接下來,你需要知道的是,以某種角度進入的光會影響照度,從正上方照射的光(下方左圖照度:476 lx),將比以斜角(下方右圖照度:449 lx)進入的光還要亮。事實上,光的角度和亮度的數量有著直接的相關性 - 這在1760年由約翰•海因里希•蘭伯特(Johann Heinrich Lambert)解釋了這一點。
群燿科技光譜儀符合CIE對照度計的餘弦修正規範
在光測量儀器的感測頭上測量光強度不是那麼直接的事,特別是測量以各種角度進入的光線,然後根據蘭伯特定律精確地紀錄亮度時,您需要進行調整,這些調整稱為「餘弦修正」或「餘弦補償」,群燿科技所製造的分光光譜儀,在照度測量上符合了CIE規範照度計的餘弦修正,也就是說符合了照度計應有的特性,亦即來自不同角度的照射光源(光強度),其實際照度值Eθ= E0 Χ cos(θ),其中E0是原照度值。下圖是根據蘭伯特定律測量亮度的指南。
斜(角)光的餘弦修正說明
理想的情況下,斜(角)光的餘弦修正應遵循上圖所示,例如:儀器接收到光線以60度的角度進入時,其測量結果大約為原始強度的50%。當角度變得較小時,根據圖中的圓形紅色線,其強度應該增加。
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