当人们在享受LED灯具带来的节能、舒适的时候，并不知道LED灯具研发工程师如何被LED的交叉光线和空间颜色不均匀虐得死去活来，一遍一遍的建模、修改模具、申请更多修模预算......

而当工程师听说一种可以准确测试光源光线文件（Ray Data 或 Ray file，Ray Set）的仪器的时候，无不眼放亮光，以为神器….，然而当他真正拥有这样的一台神器的时候，却发现并不是那么容易，甚至嘀咕，怎么向老板交代啊......

OK，今天我们就聊聊近场分布式光度计的前世今生，以及如何选择一台真正解决问题的近场分布式光度计，尤其是如何获得全光谱的光线文件，来优化LED灯具空间颜色不均匀的问题。

近场分布式光度计的“前世”：

Idea of Prof. Riemann

虽说大部分行业人士也是这几年才知道“近场分布式光度计”，然而，这其实并非什么最新的科技。

上世纪80年代，在德国的Illmenau 工业大学，Riemann 教授产生了使用成像亮度计取代光度探头进行灯具配光特性测试的想法，并带领团队进行了大量的设计、验证工作，并成功做出了世界第一台近场分布式光度计。

该分布式光度计技术在1991年获得了德国的国家专利，并授权给TechnoTeam公司。实际上TechnoTeam公司就是由该项目转化而成立公司。

近场分布式光度计的原理

近场分布式光度计原理其实很简单，就是用成像式亮度计围绕光源做球形扫描，获得每个空间位置上光源的亮度图像，并将该图像经过处理得到该位置的光线文件，不同位置的光线文件融合集成，就得到了整个光源的光线文件。

近场分布式光度计的今生

在当时，LED还是个未来事物，TechnoTeam的近场分布式光度计主要以取代传统的远场分布式光度计为主要目标。主要卖点就是体积小，总体投入低。

例如，测试2米的灯具，在层高略高一点的办公楼层里就可以安装、运行，而且精度高，对传统的德国分布式光度计厂家，例如LMT等造成不小的威胁，这是后话，我们以后文章再专门说明。

随着时间来到21世纪，LED在照明市场逐渐火热，大家发现近场分布式光度计在测试配光过程中的近场文件对照明设计太有用了。

只要将这些近场光线数据进行格式转换，变为不同照明仿真设计软件兼容的格式，就可以大大解放照明设计工程师，这个好处实在太大了，简单来说，解决了以下几个问题：

建立一个高质量的光源模型需要精确的定义几何尺寸、光学性能、热性能等所有与光相关的因素，很多情况下，几乎是不可能完成的任务。

在最新的LED技术及短弧灯设计方面，建立一个真实仿真模型需要耗费大量的时间、极大的工作量，而且很难获得理想的模型。

测量到的Ray data 准确完整地描述了光源的性能，因此不需要去建立复杂物理仿真模型。

真正的Ray data 模型，考虑到了产品公差的影响，尤其在LED设计时，可以减少很多烦心的工作，在灯具开发时，可以最大的降低模具修改的次数，节省费用和产品开发周期。

选择真正有生产力的近场分布式光度计

随着行业对光源近场数据的需求增长，像所有的行业一样，同类产品也在不断出现，所以下面我们来聊聊如何选择近场分布式光度计。

1、采样数目

采样数目要符合 Nyquist–Shannon 采样定理，简单说，只有达到一定的采样样本数目，才能保证一定的测试精度。

对于近场分布式光度计来讲，因为要获得LED光源的交叉光线，因此根据光源的复杂程度，理想的采样角度分辨率应该在0.1-5°之间，当然如果光型比较规则，例如是朗伯的，可以角度再大点，例如10°。

当然，这个角度分辨率，大部分的机械结构都可以做得到，不是什么问题。

然而，如果你的采样速度很慢很慢，例如，有一款同类进口产品，即使采用2.5°X2.5°的间隔采样，大概也要10个小时，您觉得可以忍受吗？测试结果可以用吗？

因此一定要根据测试时间来考察测试的角度步进间隔。如果你只看规格书上写的角度步进间距，俺们就只能呵呵了… 实际上，对于Riemann教授的近场分布式光度计，2.5°X2.5°只需要25分钟。

2、亮度测试的精度和重复性

由于近场分布式光度计的核心是成像亮度计，因此亮度计的精度和重复精度与测试结果影响很大

3、机械定位精度与重复精度，以及图像格式

全光谱光线文件测试技术比较

照明用的LED通常采用蓝光芯片+荧光粉的技术，因此造成空间的色度分布不均匀。因此如果有全光谱的光线文件，就可以对空间颜色特性进行仿真，进而进行优化设计，消除颜色的不均匀性。

要获得全光谱的光线文件，主要要三种技术：

1、采用高光谱相机，在每个位置采集不同波长的图像。

该技术已经用于遥感、生物细胞成像，在这些领域已经是很成熟的技术。但是用于LED测量，其采样时间、数据校正处理、成本等，均没有现实意义，因此还没有厂家采用这种技术。

2、采集每个位置的色度图像，根据LED的平均光谱，由色坐标的差异反向推算光谱值。

这种方法的中大缺陷有三点：

a）光谱式推算出来的，我们知道同色不一定同谱，同谱一定同色。

b）色度坐标测试精度差。这是原理决定的，采用滤光片式的色度计存在天然的光谱匹配误差问题

c）测试时间的限制：由于在同一个位置，测色的时间至少4倍于亮度测试，因此没有办法取得足够的样本，进行测试，只能牺牲空间扫描间隔，例如通常使用20°的采样间隔，不足的数据采用差值补充。

3、将测试波段分为蓝光和黄光两个波段，分别测试光线文件，然后融合处理。

这种方法无疑抓住了色度分布不均匀的关键，也就是不同方向蓝光、黄光比例不同导致的色度不均匀。