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在光学系统（如望远镜、显微镜等）的设计和制造过程中，亮度测试用于验证光学元件（如透镜、反射镜等）对光线的传播和聚焦效果是否符合设计要求。确保光学系统能够有效地传递和控制光通量，以获得清晰、明亮的图像。

合适的亮度对于提供舒适的视觉体验至关重要。通过亮度测试，可以研究不同亮度水平对人眼视觉疲劳、对比度感知、色彩准确性等方面的影响。例如，在设计办公环境照明时，需要确定合适的灯具亮度，以减少员工的视觉疲劳，提高工作效率。

对于显示屏（包括手机、电脑、电视等），亮度测试可以确保屏幕亮度符合产品规格和行业标准。例如，过高的亮度可能导致能源浪费和用户视觉疲劳，而过低的亮度则会影响在强光环境下的可视性。对于灯具产品，亮度测试可以检验其发光性能是否达到预期的照明效果。

产品质量评估

视觉舒适度研究

光学系统设计验证

工作原理：通过成像光学系统将被测的面光源（如大型显示屏、发光面板等）成像在探测器阵列（如 CCD 或 CMOS 传感器）上，获取光源的亮度分布图像。然后，通过软件对图像进行分析，计算出每个像素对应的亮度值，从而得到整个面光源的亮度分布情况。

特点：能够同时测量面光源的多个点的亮度，提供亮度分布的二维图像信息。这对于评估大型面光源的均匀性、亮度梯度等特性非常有用。

应用场景：主要用于大型显示屏（如液晶显示屏、有机发光二极管显示屏等）的亮度均匀性测试、发光广告牌的亮度检测等领域。

工作原理：亮度计通常由光学系统、光电探测器和信号处理电路组成。光学系统收集被测物体表面发出的光线，并将其聚焦到光电探测器上。光电探测器（如光电二极管、光电倍增管等）将光信号转换为电信号，信号处理电路对电信号进行放大、滤波和数字化处理，最终显示出亮度值。

特点：具有高精度、高灵敏度和较宽的亮度测量范围。不同型号的亮度计测量范围可以从 0.01 cd/m? 到数百万 cd/m? 不等，能够满足各种不同发光强度物体的测量需求。同时，亮度计还可以配备不同的探头和滤光片，以适应不同的测量环境和波长范围。

应用场景：广泛应用于各种发光物体的亮度测量，如显示屏亮度测试、灯具照明效果评估、汽车前照灯亮度检测等。

亮度计

成像亮度计（用于面光源测试）

设备设置：安装和配置成像亮度计，包括调整镜头焦距、光圈大小等参数，以获得清晰的面光源图像。同时，根据被测面光源的亮度范围和颜色特性，设置探测器的曝光时间、增益等参数。

图像采集：将成像亮度计对准被测的面光源，确保整个面光源都在成像范围内。启动图像采集功能，获取面光源的亮度分布图像。在采集过程中，要注意避免外界光线的干扰，确保图像的真实性。

数据分析：使用专业的图像分析软件对采集到的亮度分布图像进行处理。软件可以计算出每个像素对应的亮度值，进而生成亮度分布曲线、等高线图等分析结果。通过这些结果，可以评估面光源的亮度均匀性、亮度和最小亮度的位置、亮度梯度等特性。

设备校准：在测试前，需要对亮度计进行校准。通常使用已知亮度的标准光源（如标准的发光二极管或钨丝灯）来校准亮度计，确保测量结果的准确性。校准过程包括调整亮度计的增益、零点等参数，使其与标准光源的已知亮度值相匹配。

测试位置确定：对于显示屏等物体，需要确定测试点的位置。一般选择屏幕的中心位置作为主要测试点，同时也可以在屏幕的四个角落和边缘等位置设置测试点，以全面评估屏幕的亮度情况。对于灯具，测试位置通常是在灯具的发光轴线上，距离灯具一定的距离（如 1 米或按照相关标准规定）处进行测量。

测量过程：将亮度计的探头垂直对准被测点，确保探头与被测表面之间没有遮挡物。开启被测物体（如打开显示屏或灯具），待其亮度稳定后，读取亮度计显示的亮度值。为了提高测量的准确性，可以进行多次测量（如 3 - 5 次），并取平均值作为最终的亮度测量结果。

单点亮度测试（以亮度计为例）

面光源亮度分布测试（以成像亮度计为例）

***：CIE（国际照明委员会）发布了一系列关于光度学和色度学的标准，如 CIE 127 - 2007《发光二极管（LED）测量方法》，其中包括了 LED 光源亮度测量的标准方法和规范。在显示屏领域，*** 13406 - 2《电子显示设备 - 第 2 部分：平面显示器的光学测量方法》规定了显示屏亮度等光学参数的测量原则和程序，为国际间的产品测试和比较提供了统一的标准。

国内标准：GB/T 15048 - 2008《灯用附件 钨丝灯用直流 / 交流电子降压转换器 性能要求》等标准在灯具性能测试方面规定了亮度测量的相关内容。在显示屏行业，GB/T 38197 - 2019《智能电视显示性能技术要求和测试方法》规定了智能电视屏幕亮度等光学性能的测试方法和要求，确保国内产品的质量控制和性能评估符合行业规范。