光測(cè)量單元圍繞非常特定的空間響應(yīng)定義。如果要實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度,精心設(shè)計(jì)的輸入光學(xué)系統(tǒng)是必不可少的。
幾何光學(xué)的兩個(gè)定律直接適用于輻射測(cè)量和光度測(cè)定:平方反比定律和余弦定律。
平方反比定律定義了來自點(diǎn)源的輻照度與到測(cè)量表面的距離之間的關(guān)系。它指出每單位面積的強(qiáng)度與源和表面之間的距離的平方成反比變化。
換句話說,如果在1米處測(cè)量16 W /cm2,則在2米處測(cè)量4 W /cm2,并且可以計(jì)算任何其他距離處的輻照度。有效插值需要定義良好的測(cè)量平面和近似點(diǎn)源。
在輻射測(cè)量(W /cm2/ sr)中,具有窄視角的探測(cè)器觀察到更大,均勻的區(qū)域源,探測(cè)器看到的源區(qū)域隨著探測(cè)器移動(dòng)得更遠(yuǎn)而增加,抵消了平方反比定律,使讀數(shù)與距離無關(guān)。
輻射度測(cè)量對(duì)于表征大面積光源(如CRT和背光顯示器)或漫射均勻照明表面非常有用。
余弦定律是指表面上的輻照度與入射角之間的關(guān)系。強(qiáng)度與反射角的余弦成比例地下降,因?yàn)殡S著角度增加,有效表面積減小。
輻照度和照度檢測(cè)器,尤其是具有限制偏角光的濾光器的檢測(cè)器,需要進(jìn)行余弦校正,以正確量化來自所有角度的光。不完全余弦響應(yīng)是完全沉浸式應(yīng)用中*大的誤差源之一。
光測(cè)量中有許多應(yīng)用需要專門的輸入光學(xué)器件。例如,必須擴(kuò)散強(qiáng)激光束,使得窄光束不會(huì)使接收器局部飽和。許多高強(qiáng)度紫外光源需要耐高溫的遠(yuǎn)程光學(xué)元件,以提供余弦空間響應(yīng)和側(cè)視。