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計量論壇

標(biāo)題: “濾鏡”光譜輻射測量儀器在國際比對取得優(yōu)秀成績 [打印本頁]

作者: duomeiti 時間: 2007-11-30 15:58
標(biāo)題: “濾鏡”光譜輻射測量儀器在國際比對取得優(yōu)秀成績

“濾鏡”光譜輻射測量儀器在國際比對取得優(yōu)秀成績

發(fā)布時間:2007-11-30

“本市明天中午前后紫外線指數(shù)為6級，紫外線輻射強度中等，在直射陽光下暴露30分鐘以上有可能對皮膚等產(chǎn)生輕微影響，請注意進(jìn)行適當(dāng)防護(hù)，外出活動時請注意戴上遮陽帽和太陽鏡，也可以涂擦一些SPF指數(shù)大于15的防曬霜……”2008年北京奧運會期間，來自世界各地的運動員、教練員和觀眾每天都能接收到這樣詳細(xì)實用的太陽紫外線指數(shù)預(yù)報。確保我國的太陽紫外線指數(shù)真正與國際接軌，提供預(yù)報紫外線防護(hù)系數(shù)的檢測方法和手段，這正是國家科技攻關(guān)計劃課題——“奧運場館光學(xué)照明系統(tǒng)計量關(guān)鍵技術(shù)研究”任務(wù)之一。
紫外線預(yù)報與國際接軌
“奧運場館光學(xué)照明系統(tǒng)計量關(guān)鍵技術(shù)研究”由中國計量科學(xué)研究院光學(xué)所承擔(dān)，共分為3個子課題。代彩紅是其中“體育場館太陽紫外線輻射檢測技術(shù)檢測”子課題的負(fù)責(zé)人。
“北京奧運會將在明年8月舉行，恰逢北京的炎熱季節(jié)，太陽的紫外線輻射強度很強。我們的研究任務(wù)就是嚴(yán)格依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)對奧運各場館尤其是露天場館的太陽紫外線光譜輻射照度進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)行太陽紫外線指數(shù)預(yù)報?！贝始t告訴記者，我國在2002年由中國氣象局頒布了《紫外線指數(shù)預(yù)報業(yè)務(wù)服務(wù)暫行規(guī)定》，將紫外線指數(shù)預(yù)報分為五級，最弱、弱、中等、強、很強。但是，由于觀測儀器和標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，實際上目前國內(nèi)的太陽紫外指數(shù)預(yù)報工作仍沒有與國際接軌，而且各地所用儀器種類繁多，測量方法和量值的一致性很難保證。
2004年5月27日，世界衛(wèi)生組織發(fā)表公報，建議更多的成員國采用全球統(tǒng)一的太陽紫外線指數(shù)。紫外線指數(shù)是衡量紫外線輻射強度的國際標(biāo)準(zhǔn)尺度，從1級至11級，其中1級強度最低，11級為危險級?，F(xiàn)在，紫外線指數(shù)已在許多國家得到了普及，旅行者不管走到世界哪個國家都能準(zhǔn)確掌握當(dāng)?shù)刈贤饩€輻射強度，關(guān)注紫外線輻射強度預(yù)報也如同關(guān)注天氣預(yù)報一樣成了每天必不可少的事情。
奧運會是國際賽事，從場館建設(shè)到后勤服務(wù)，都應(yīng)做到與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，紫外線強度預(yù)報也不應(yīng)例外。由中國計量院為我國氣象行業(yè)專門研制的太陽紫外標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射測量儀器，統(tǒng)一了國內(nèi)各氣象臺（站）太陽紫外光譜輻射測量量值和方法，使我國的太陽紫外輻射測量趨于標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。
代彩紅介紹，他們的研究成果在國際計量局組織的國際比對中取得了優(yōu)秀成績。“我們研制的光譜輻射測量儀器是我們自主創(chuàng)新的成果，測量水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平，而成本只有進(jìn)口儀器的十分之一。”這套性能穩(wěn)定可靠的太陽紫外線光譜輻射測量裝置及量值溯源體系不僅可以直接服務(wù)于運動員、裁判員和來自世界各地的觀眾，為他們合理選擇防曬用品提供科學(xué)的技術(shù)依據(jù)，而且改善了當(dāng)前我國的太陽紫外線指數(shù)發(fā)布的地域局限性，填補了我國紫外線輻射測量的空白。
給場館的燈光“打分”
“色溫”、“顯色性”這些光學(xué)中的專業(yè)術(shù)語與奧運會的順利召開卻有著極其重要的關(guān)系。馬煜負(fù)責(zé)的“體育場館照明光源的色溫和顯色性的測量和評價方法”子課題就是通過測量場館內(nèi)燈光的色溫和顯色性，為奧運場館燈具的感官舒適性及電視轉(zhuǎn)播圖像的顏色質(zhì)量提供計量數(shù)據(jù)。
不同的光有不同的色溫，發(fā)白的光色溫高，發(fā)黃的光色溫低。為了讓裁判、運動員看清場館里的情況，幾乎所有的體育場館都模擬白晝照明，采用白光?！皥鲳^內(nèi)環(huán)境不同，照明情況千變?nèi)f化，采用的燈的種類也非常復(fù)雜，如何判斷場館里的照明是否符合真正白晝的要求，從而不影響運動員和裁判的視線判斷，這就是我們需要研究的內(nèi)容?！瘪R煜用幾句話概括了準(zhǔn)確測量現(xiàn)場色溫對奧運比賽的重要性。
“顯色性則是指燈光還原物品在自然光下顏色的性能。場館內(nèi)的燈光顯色性不好，會造成視覺辨別混亂，影響電視轉(zhuǎn)播。如果運動員身穿紅色運動服，而燈光對紅色的顯色性不好，通過電視轉(zhuǎn)播，屏幕上的運動服很可能出現(xiàn)發(fā)黑的情況?！?br /> 馬煜介紹，雖然以前我國的體育場館在驗收時都要求測試色溫和顯色性，但由于測試方法不統(tǒng)一、不準(zhǔn)確，導(dǎo)致測量結(jié)果混亂。
研究人員在實驗室內(nèi)測量了實際應(yīng)用于奧運場館的1000W觀眾燈、2000W觀眾燈、400W泛光燈和1000W應(yīng)急燈的色溫和顯色指數(shù)，量值溯源到光譜輻射亮度基準(zhǔn)，并出具了測試報告，為生產(chǎn)廠家競標(biāo)和奧運場館照明燈具的選擇提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)保證。同時，他們還根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場測量了北京理工大學(xué)和北京中醫(yī)藥大學(xué)的體育場館的色溫與顯色性，出具了測試報告，給出了是否適合彩色電視轉(zhuǎn)播的建議，為體育場館的驗收提供了有效的技術(shù)支持。
“通過這個課題，我們找到了一種科學(xué)準(zhǔn)確的測量方法，相信會對奧運場館和今后我國體育場館的建設(shè)和驗收提供幫助?！瘪R煜滿懷信心地說。
百變的LED顯示屏
根據(jù)LED顯示屏的使用環(huán)境，提出亮度、亮度均勻性、色坐標(biāo)、色度均勻性、對比度、平整度、視角的相應(yīng)檢測方法是“體育場館用LED顯示屏光色參數(shù)的測量方法”子課題的研究內(nèi)容。
研究人員通過考察LED顯示屏對比度與視覺舒適度的關(guān)系，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)得到了LED顯示屏的推薦指標(biāo)，從而指導(dǎo)使用者根據(jù)不同的環(huán)境條件將顯示屏調(diào)在不同的亮度水平和不同的色溫，以提供給觀眾最好的視覺感受。
課題研究成果將為奧運場館的LED顯示屏和照明驗收提供準(zhǔn)確公正的測量結(jié)果，作為場館驗收的依據(jù)和國際奧委會驗收的依據(jù)，為比賽的順利進(jìn)行提供技術(shù)支撐。

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