ISO 23539-2005 Photometry - The CIE system of physical photometry《光度测量法 物理光度测量法的CIE系统》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 23539:2005(F) CIE S 010/F:2007 ISO 2005NORME INTERNATIONALE ISO 23539 CIE S 010/F Premire dition 2005-08-01Photomtrie Le systme CIE de photomtrie physique Photometry The CIE system of physical photometry ISO 23539:2005(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF pe

2、ut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. L

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5、s peu probable o surviendrait un problme dutilisation, veuillez en informer le Secrtariat central ladresse donne ci-dessous. DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2005 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous que

6、lque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 7

7、49 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2008 Publi en Suisse ii ISO 2005 Tous droits rservsISO 23539:2005(F) ISO 2005 Tous droits rservs iii Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalis

8、ation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,

9、en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. LISO 23539 a t prpare en tant que Norme CIE S 010/F par la Commission internationale de lclairage qui a t reco

10、nnue par le Conseil de lISO comme tant un organisme international de normalisation. Elle a t adopte par lISO selon une procdure spciale qui requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants et est publie comme norme conjointe ISO/CIE. La Commission internationale de lclairage (CIE) e

11、st une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. LISO 23539 a t labore par le Comit Technique CIE 2-35, Norme CIE pour V( ) et V ( ). ISO 23539:2005(F) CIE S 010/

12、F:2007 CIE 2007 Tous droits rservs ISO 2005 Tous droits rservs v CIE S 010/F:2007 Norme Photomtrie Le systme CIE de photomtrie physique Photometrie - Das CIE-System der physikalischen Photometrie Photometry - The CIE System of Physical Photometry Traduction, la version officielle est CIE S 010/E:200

13、4 Malgr que nous avons tout fait pour traduire la version originale en parfait accord, veuillez consulter en cas de doute, la version originale anglaise. Les Normes CIE sont protges par les droits de lauteur et ne doivent pas tre reproduits en quelque forme que ce soit, en totalit ou en partie, sans

14、 laccord explicite de la CIE. Bureau Central de la CIE, Vienne CIE S 010/F:2007 Kegelgasse 27, A-1030 Vienne, Autriche UDC: 635.24 Descripteur: Photomtrie ISO 23539:2005(F) CIE S 010/F:2007 vi CIE 2007 Tous droits rservs ISO 2005 Tous droits rservs CIE 2007 Droits de reproduction rservs. Sauf prescr

15、iption diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit du Bureau Central de la CIE. Bureau Central de la CIE Kegelgasse 27 A-1030 V

16、ienne Autriche Tel.: +43 1 714 3187 0 Fax: +43 1 714 31 87 18 e-mail: ciecbcie.co.at Web: www.cie.co.at ISO 23539:2005(F) CIE S 010/F:2007 CIE 2007 Tous droits rservs ISO 2005 Tous droits rservs viiAVANT-PROPOS Les normes labores par la Commission Internationale de lEclairage (CIE) constituent une c

17、ollection concises de donnes dfinissant les aspects de la lumire et de lclairage pour lesquels un accord international impose une dfinition unique. En tant que telles les normes CIE sont une source de donnes fondamentales reconnues et acceptes internationalement qui peuvent tre utilises, sans modifi

18、cation essentielle, dans des systmes universels de normalisation . Cette norme internationale a t prpare par le Comit Technique de la CIE 2-35*), “Norme CIE pour V() et V()“, et approuve par les Comits Nationaux de la CIE. TABLE DE MATIERES AVANT-PROPOS vii INTRODUCTION 1 1. DOMAINE DAPPLICATION. 1

19、2. GRANDEURS PHOTOMETRIQUES 1 2.1 Flux lumineux.1 2.2 Autres grandeurs .1 3. UNITES PHOTOMETRIQUES . 2 3.1 Candela2 3.2 Autres units 2 4. NORMES PHOTOMETRIQUES. 3 4.1 Norme CIE pour les fonctions defficacit lumineuse spectrale pour la vision photopique et la vision scotopique .3 4.2 Efficacits lumin

20、euses maximales pour la vision photopique et la vision scotopique.3 4.3 Equations fondamentales reliant les grandeurs photomtriques et radiomtriques .4 4.4 Procdures de mesure 4 TABLEAUX . 5 Tableau 1. Valeurs de rfrence de la fonction defficacit lumineuse spectrale pour la vision photopique V().5 T

21、ableau 2. Valeurs de rfrence de la fonction defficacit lumineuse spectrale pour la vision scotopique V ().10 ANNEXE A (informative). 14 Terminologie des termes utiliss.14 ANNEXE B (informative). 16 Contexte historique du systme de photomtrie physique de la CIE 16 B.1 Evolution de lunit de base de la

22、 photomtrie 16 B.2 Rponse spectrale de lil humain 16 B.3 Remarques supplmentaires17 ANNEXE C (informative) 18 Bibliographie 18 CIE 2007 *) Le president de ce TC tait K. D. Mielenz (US), les members taient: J. Bastie (FR), J. L. Gardner (AU), F. Hengstberger (ZA), J. R. Moore (GB), Y. Ohno (US), A. C

23、. Parr (US), A. R. Robertson (CA), G. Sauter (DE), J. Schanda (HU). ISO 23539:2005(F) CIE S 010/F:2007 CIE 2007 Tous droits rservs ISO 2005 Tous droits rservs 1 PHOTOMETRIE - LE SYSTEME CIE DE PHOTOMETRIE PHYSIQUE INTRODUCTION La luminosit dune source de lumire dpend non seulement de la quantit de r

24、ayonnement quelle met mais aussi de la composition spectrale de ce rayonnement et de la fonction de rponse visuelle de lobservateur qui la regarde. Parce que la rponse visuelle de lhomme varie en fonction de la quantit de lumire et dune personne lautre, une photomtrie prcise ncessite la dfinition du

25、n observateur de rfrence reprsentatif. Le systme CIE de photomtrie physique spcifie les procdures pour lvaluation quantitative des rayonnements optiques en considrant les fonctions defficacit lumineuse spectrale de deux observateurs de rfrence. Lune, V(), reprsente la vision photopique et lautre, V(

26、), la vision scotopique. Utilises en relation avec lunit de base photomtrique du SI, la candela, ces fonctions constituent un systme qui rend possible la dtermination prcise des valeurs des grandeurs photomtriques pour tous les types de sources lumineuses, quelle que soit la composition spectrale du

27、 rayonnement mis. 1. DOMAINE DAPPLICATION Cette norme internationale spcifie les caractristiques du systme de photomtrie physique tabli par la CIE et accept comme fondement pour la mesure de la lumire. Elle dfinit les grandeurs photomtriques, les units et les normes qui constituent le systme CIE de

28、photomtrie physique et qui ont t officiellement acceptes par le Comit International des Poids et Mesures (CIPM). Elle contient: la dfinition des grandeurs et des photomtriques, la dfinition des fonctions defficacit lumineuse spectrale pour la vision photopique et la vision scotopique normalises par

29、la CIE, la dfinition de lobservateur photomtrique normalis par la CIE dont la vision est conforme ces fonctions, la dfinition des efficacits lumineuses maximales pour la vision photopique et la vision scotopique. Une annexe informative fournit un lexique des termes utiliss. 2. GRANDEURS PHOTOMETRIQU

30、ES Les grandeurs photomtriques sont dfinies dans le Vocabulaire International de lEclairage (ILV) (CIE, 1987a). 2.1 Flux lumineux La grandeur fondamentale utilise en radiomtrie optique est le flux nergtique ou puissance rayonnante, e , mesur en watts, qui est mis par une source de rayonnement, trans

31、mis par un milieu de propagation, ou reu sur une surface. La grandeur lumineuse correspondante est le: flux lumineux ( v ) (voir ILV 845-01-25) grandeur drive du flux nergtique epar valuation du rayonnement en fonction de son action sur lobservateur de rfrence de la CIE La procdure pour driver v , p

32、artir de eest dfinie au paragraphe 4.3 ci-dessous. 2.2 Autres grandeurs Les grandeurs suivantes sont les grandeurs photomtriques qui correspondent aux principales grandeurs radiomtriques dfinies dans le Vocabulaire International de lEclairage. nergie lumineuse (galement appele quantit de lumire) (Q

33、v ) (voir ILV 845-01-28) integrale par le rapport au temps du flux lumineux vpendant une dure donne t = t t Q d v v ISO 23539:2005(F) CIE S 010/F:2007 2 CIE 2007 Tous droits rservs ISO 2005 Tous droits rservsintensit lumineuse (dune source dans une direction donne) (I v ) (voir ILV 845-01-31) quotie

34、nt du flux lumineux d vquittant la source et se propageant dans llement dangle solide d contenant la direction donne, par cet lment dangle solide d d v v = I luminance lumineuse; luminance visuelle (dans une direction donne, en un point donn dune surface relle ou fictive) (L v ) (voir ILV 845-01-35)

35、 grandeur dfinie par la formule A L d cos d d v v = o d vest le flux lumineux transmis par un faisceau lmentaire passant par le point donn et se propagant dans langle solide d contenant la direction donne; dA es laire dune section de ce faisceau au point donn; est langle entre la normale cette secti

36、on et la direction du faisceau clairement lumineux (en un point dune surface) (E v ) (voir ILV 845-01-38) quotient du flux lumineux d vreu par un lment de surface contenant le point, par laire dA de cet lment A E d d v v = exitance lumineuse (en un point dune surface) (M v ) (voir ILV 845-01-48) quo

37、tient du flux lumineux d vquittant un lment de surface contenant le point, par laire dA de cet lment A M d d v v = 3. UNITES PHOTOMETRIQUES 3.1 Candela Lunit photomtrique de base du SI est la candela (cd), unit dintensit lumineuse. Elle a t dfinie par la Confrence Gnrale des Poids et Mesures (CGPM)

38、en 1979 (CGPM, 1979) de la manire suivante: La candela est lintensit lumineuse, dans une direction donne, dune source qui met un rayonnement monochromatique de frquence 540 x 10 12hertz et dont lintensit nergtique dans cette direction est de 1/683 watt par stradian. Cette dfinition de la candela sap

39、plique de la mme manire la vision photopique, la vision scotopique et la vision msopique. 3.2 Autres units Les units SI pour les autres grandeurs photomtriques peuvent tre drives de la candela et des units SI de longueur (m), dangle solide (sr) et de temps (s). Ainsi: Grandeur Symbole Unit SI Flux l

40、umineux vlm = cdsr Energie lumineuse Q vcdsrs Luminance lumineuse L vcdm -2Eclairement lumineux E vlx = cdsrm -2Exitance lumineuse M vcdsrm -2ISO 23539:2005(F) CIE S 010/F:2007 CIE 2007 Tous droits rservs ISO 2005 Tous droits rservs 34. NORMES PHOTOMETRIQUES 4.1 Norme CIE pour les fonctions defficac

41、it lumineuse spectrale pour la vision photopique et la vision scotopique Cette norme dfinie deux fonctions defficacit lumineuse spectrale pour les mesures photomtriques: - La fonction V() sapplique la vision photopique et doit tre utilise pour les mesures des niveaux de luminance dau moins plusieurs

42、 candelas par mtre carr. Elle est dfinie par les valeurs numriques donnes dans la table 1 de cette norme, les longueurs donde tant mesures dans lair normal (Birch, 1994). Pour les calculs numriques, la valeur maximale de la fonction V() doit tre value 555 nm exactement. Linterpolation linaire doit t

43、re exclusivement utilise pour valuer V() aux longueurs donde intermdiaires celles donnes dans la table 1. - La fonction V() sapplique la vision scotopique et doit tre utilise pour les mesures des niveaux de luminance infrieurs quelques centimes de candela par mtre carr. Elle est dfinie par les valeu

44、rs numriques donnes dans la table 2 de cette norme, les longueurs donde tant mesures, comme dans le cas prcdent dans lair normal. Pour les calculs numriques, la valeur maximale de la fonction V() doit tre value 507 nm exactement. Linterpolation linaire doit tre exclusivement utilise pour valuer V()

45、aux longueurs donde intermdiaires celles donnes dans la table 2. Un observateur idal ayant une courbe de sensibilit spectrale relative conforme la fonction V() pour la vision photopique ou la fonction V() pour la vision scotopique, et qui satisfait la loi dadditivit implicite dans la dfinition du fl

46、ux lumineux, est connu sous le nom dobservateur photomtrique de rfrence CIE. La CIE na pas, pour le moment, dfini de fonctions defficacit lumineuse spectrale normalises pour le domaine msopique, intermdiaire entre les domaines de la vision photopique et de la vision scotopique. 4.2 Efficacits lumine

47、uses maximales pour la vision photopique et la vision scotopique Les fonctions V() et V () dfinies dans cette norme compltent la dfinition de la candela de 1979 de manire ce que, prises ensembles, ces dfinitions constituent un systme rationnel de photomtrie physique qui relie la puissance dun rayonnement large bande spectrale agissant sur le systme visuel humain dfini par ses caractristiques physiologiques propres, est consistant avec les expriences visuelle