ANSI/IES TM-30-18 IES Method for Evaluating Light Source Color Rendition
ANSI/IES TM-30-18 IES光源显色性评估方法

TM-30-18是美国照明工程学会（IES）发布的光源显色性评估方法标准。该标准被广泛应用于评估和比较不同光源的显色性能，填补了传统显色指数（CRI）在准确性和精度上的不足。TM-30-18通过更复杂的数学模型和更多的色样点，提供了一个更全面的显色评估体系，能够更加科学地反映出光源在实际应用中的显色能力。
1、背景介绍
光源的显色性是指其对物体颜色再现的能力，这在建筑照明、室内设计、艺术展览以及医疗等领域具有重要意义。传统上，显色性能通过通用显色指数（CRI, Color Rendering Index）来衡量，尤其是 Ra 值（从 R1 到 R8八个测试色样的平均值）。虽然CRI已经被使用了数十年，但它存在一些不足，比如测试样本数量少（仅8个），无法反映光源对饱和颜色或具体应用场景下颜色的再现能力。
2、TM-30-18
TM-30-18相较于CRI 在多个方面进行了改进，旨在提供更准确、详细的显色性评价。其核心创新包括：

2.1 色样数量增加
TM-30-18使用了99个真实物体色样（代表日常生活中常见的颜色），这些色样比CRI标准中的8个色样更具代表性。因此，它可以更准确地评估光源对各种颜色的再现能力，包括饱和和不饱和的颜色。
2.2 两个关键指标：Rf 和 Rg
TM-30-18 的评估结果以两个核心指标体现，即颜色忠实度（Rf, Fidelity Index）和颜色饱和度（Rg, Gamut Index）。这两个指标相辅相成，分别从不同的维度评价光源的显色性能。
颜色忠实度（Rf）：该指标类似于CRI，但使用了更多的色样，反映了光源相对于自然光或参考光源的颜色还原精度，值越接近100表示颜色还原越准确。
颜色饱和度（Rg）：该指标衡量光源对颜色的饱和程度影响。Rg = 100 表示光源没有显著改变颜色的饱和度，大于 100 表示光源增强了颜色饱和度，而小于 100 表示光源降低了饱和度。
2.3 颜色矢量图（Color Vector Graphic）
TM-30-18提供了一个颜色矢量图，这是一种视觉化的工具，用来显示光源如何影响颜色的偏移和饱和度变化。通过矢量图，用户可以直观地看到光源如何影响特定颜色的显现，哪些颜色被“增强”或“减弱”了。这种信息对于某些特定应用（如展示艺术品、零售照明等）非常有价值。
3、TM-30-18应用场景
TM-30-18应用范围非常广泛，尤其在以下场景中有重要作用：
建筑照明：通过更精确的显色性能评价，建筑设计师和照明工程师可以选择更适合空间环境的光源，提升视觉体验。
商业照明：在商店中，灯光需要增强商品的视觉吸引力，而 TM-30-18的颜色饱和度（Rg）评估可以帮助优化照明选择，以突出商品的色彩。
博物馆和艺术展览：对于需要高度忠实还原艺术品颜色的场景，TM-30-18的颜色忠实度（Rf）提供了更可靠的参考。
医疗领域：在医疗场景下，精确的颜色感知对诊断和治疗具有至关重要的作用，TM-30-18可帮助选择最合适的光源。
4、两者对比
TM-30-18 相较于 CRI 有了显著提升：

特性                         CRI                  TM-30-18
色样数量             8（或14）                   99
主要指标                 Ra                         Rf、Rg
是否评估饱和度   否                                是
颜色矢量图           无                                有
应用精度            较低                            较高

TM-30-18不仅增加了评估色样的数量，提供了饱和度和忠实度的双重评价，还通过矢量图为设计师提供了直观的参考工具。相比之下，CRI 更适用于简单、通用的显色评估，而 TM-30-18 则能应对更复杂的照明需求。
5、未来发展
随着照明技术的进步和对视觉体验要求的提升，TM-30-18 正逐步成为行业新的显色评估标准。虽然目前 CRI 仍被广泛使用，但TM-30-18提供了更细致的光源性能描述，适合那些对光源显色性能有更高要求的领域，如艺术、医疗和高端商业场所。
总之，TM-30-18标准以其丰富的评估色样、双重指标和直观的颜色矢量图，显著提升了光源显色性能的评价精度，使得光源选择和照明设计更具科学依据。这一标准将帮助照明行业在未来提供更优质的视觉环境。

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机动车配光性能测试系统校准方法
机动车配光性能测试系统用于测量灯具及光源的配光性能。为了确保测试系统的准确性和可靠性，必须进行严格的校准。以下是校准方法的详细介绍：
1. 校准条件
环境温度：23±5°C，湿度接近80%RH。
校准环境：在暗室中进行，避免有害气体、震动或电磁干扰。
2. 标准器及设备
发光强度标准灯：至少3只，准确度等级不低于二级。
直流稳压电源：输出电压变化不大于0.02%。
数字多用表：0.01级。
标准电阻：0.01级。
电子经纬仪：分辨力为2"或5"，示值误差不大于±0.05"。
激光测距仪：符合1级标准。
3. 校准项目和方法
照度相对示值误差：利用发光强度标准灯和光度探头测量不同照度值，计算相对误差。
照度非线性误差：选取不同照度值，计算非线性误差。
发光强度相对示值误差：利用点光源光强平方反比定律，测量光度探头的发光强度。
发光强度非线性误差：测量不同发光强度值，计算非线性误差。
转角示值误差：利用电子经纬仪校准水平和垂直转角。
4. 校准结果
校准结果应记录在校准证书上，包含校准环境、校准结果及其测量不确定度等信息。
通过以上方法，可以确保机动车配光性能测试系统的测量结果准确可靠，为灯具及光源的性能评估提供科学依据。

积分球光色综合测试系统校准
积分球光色综合测试系统在照明行业中扮演着重要角色，主要用于测量电光源的总光通量、平均色温、色品坐标及光谱参数。为了确保测量结果的准确性和一致性，系统需要定期校准。以下是主要的校准方法：
1. 波长示值误差校准
目的：确保系统在不同波长下的测量准确性。
方法：使用汞灯作为标准光源。汞灯发出的光具有多个已知波长的峰值。通过测量这些峰值并与标准值进行比较，可以计算出系统的波长示值误差。
2. 总光通量相对示值误差校准
目的：确保系统在测量总光通量时的准确性。
方法：选取多只标准光源，这些光源的总光通量已知。测量这些光源的总光通量，并将测量值与标准值进行比较，计算相对误差。
3. 总光通量非线性误差校准
目的：确保系统在不同光通量下的测量准确性。
方法：通过测量不同光通量标准灯的总光通量，绘制测量值与标准值的关系曲线。分析曲线的非线性程度，计算非线性误差。
4. 色品坐标示值误差校准
目的：确保系统在测量色品坐标时的准确性。
方法：使用标准光源测量色品坐标。将测量值与标准值进行比较，计算误差。色品坐标的准确性对于色度测量非常重要。
5. 平均色温示值误差校准
目的：确保系统在测量平均色温时的准确性。
方法：使用标准灯测量平均色温。将测量值与标准值进行比较，计算误差。平均色温的准确性对于光源的色温测量至关重要。
上述校准方法确保了积分球光色综合测试系统在各种测量条件下的准确性和可靠性。定期校准是保证测量设备性能的关键。

标准指引：
JJG 213-2003 分布（颜色）温度标准灯
JJG 247-2008 总光通量标准白炽灯
JJF 1501-2015 小功率LED单管校准规范
JJF 1976-2022 平均颜色温度标准灯校准规范
GB/T 7922-2008 照明光源的颜色测量方法
GB/T 26178-2010 总光通量的测量方法

分布光度计校准方法
分布光度计是一种用于测量光源、照明器件、介质或表面光的空间分布特性的仪器。为了确保其测量结果的准确性和可靠性，必须对其进行校准。以下是分布光度计校准方法的详细介绍：
1. 校准前检查
外观及铭牌：设备应标明制造厂名、仪器型号、编号、制造日期，附件应齐全，并附有制造厂的使用说明书；设备显示部分应清晰。
安全保护性能：分布光度计的电气设备应安全可靠，电源线及接插件无断裂破损现象。接地线与设备接触可靠。安装分布光度计的区域应设置围挡，防止出现人员干扰或安全问题。
2. 照度相对示值误差
实验室校准：将光度探头从分布光度计上取下，遵循相关检定规程测量照度相对示值误差。
现场校准：使用激光测距仪固定在灯具位置，测量分布光度计测试中心到光度探测器参考平面的距离，确保照度与发光强度的关系满足距离平方反比定律。选取不同功率发光强度标准灯进行校准。
3. 发光强度相对示值误差
步骤：选取不同功率发光强度标准灯，安装在分布光度计测试架上，调整灯具位置，使灯丝的中心与分布光度计的测试中心位置重合。预热后进行测量，记录发光强度测量数据，并计算发光强度相对示值误差。
4. 总光通量相对示值误差
步骤：预热后启动被校仪器，选取不同功率的总光通量标准白炽灯和LED总光通量标准灯进行测量。测量完毕后，计算总光通量的相对示值误差。
5. 旋转轴转角示值误差
方法一：使用多面棱体与自准直仪校准分布光度计的水平（垂直）转角。
方法二：使用激光跟踪仪校准分布光度计的水平（垂直）转角。
方法三：使用带有光电轴角编码器的转角测量仪校准分布光度计的水平（垂直）转角。
通过上述校准方法，可以确保分布光度计的测量结果准确可靠，为光度测量提供坚实的基础。

标准指引：
JJG 245-2005 《光照度计》
JJG 246-2005 《发光强度标准灯》
JJG 247-2008 《总光通量标准白炽灯》
GB/T 9468-2008 《灯具分布光度测量的一般要求》

引言
随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的发展，近眼显示系统已成为科技前沿的重要组成部分。为确保这些系统的显示效果和用户体验，精确的检测和校准至关重要。北京市市场监督管理局发布的《JJF(京) 96-2022 近眼显示检测装置校准规范》就是为此而制定的。

主要内容
1、范围
该规范适用于近眼显示系统检测装置的计量校准，主要涉及VR和AR系统，旨在确保检测装置的测量准确性和可靠性。
2、引用文件
规范引用了相关文件，确保与现有计量标准保持一致。
3、术语和定义
近眼显示系统：通过头戴式技术设备融合数字信息和现实世界，使用户沉浸在虚拟或增强现实世界。
视场角：用户通过近眼显示设备看到的图像范围。
调制传递函数 (MTF)：反映物体各频率成分经过光学系统传递后的对比度降低情况。
4、检测装置结构
近眼显示系统检测装置由光学测量模块、机械控制模块、计算机和测控软件组成。
5、计量要求
视场角测量范围和示值误差：测量范围至少为0°到120°，示值误差不超过±1°。
MTF测量示值误差：相对示值误差不超过±1.8%。
亮度计量性能要求：亮度测量的相对示值误差不超过±2%。
色度计量性能要求：色坐标x, y测量的示值误差不超过±0.003。
6、校准条件
校准应在特定的环境条件下进行，光学指标校准应在暗室中进行，确保外部光源不影响测量结果。

校准项目与方法
1、外观及功能检查
校准前，需检查检测装置的外观和功能是否正常，确保设备无物理损坏和异常。
2、视场角测量
校准设备：标准视场角标定装置。
步骤：
1、将检测装置固定在测试台上。
2、调整标准视场角标定装置，使其与检测装置的光轴对齐。
3、记录标准视场角标定装置的读数，并与检测装置的读数进行对比，计算示值误差。
3、调制传递函数 (MTF) 测量
校准设备：标准MTF测试系统。
步骤：
1、将检测装置与标准MTF测试系统对接。
2、通过MTF测试系统生成标准测试图像。
3、检测装置捕捉测试图像，计算其MTF值。
4、将检测装置的MTF值与标准值对比，计算相对示值误差。
4、亮度测量
校准设备：标准亮度计。
步骤：
1、将检测装置和标准亮度计同时对准同一光源。
2、记录标准亮度计的读数。
3、检测装置测量光源亮度，记录其读数。
4、对比两者读数，计算亮度测量的相对示值误差。
5、色度测量
校准设备：标准色度计。
步骤：
1、将检测装置和标准色度计对准同一标准光源。
2、记录标准色度计的色坐标x, y值。
3、检测装置测量色度，记录其色坐标x, y值。
4、对比两者读数，计算色度测量的示值误差。
结语
《JJF(京) 96-2022 近眼显示检测装置校准规范》为近眼显示系统的检测装置提供了统一的校准标准。

光度测量标准对于确保灯具和照明设备的性能及安全性至关重要。本文将介绍一些关键的分布光度测量标准，包括中国国家标准（GB/T）、国际照明委员会（CIE）标准、欧洲标准（BS EN）以及北美照明工程学会（IESNA）标准。这些标准涵盖了灯具的分布光度测量、光度测试、数据格式等方面。

国家标准
GB/T 9468-2008 灯具分布光度测量的一般要求：针对灯具分布光度测量的通用标准，规定了测试的标准条件、推荐的测试程序，并对测试数据的表达方式进行指导。
GB/T 7002-2008 投光照明灯具光度测试：标准针对投光照明灯具这类具有特殊光分布特征的灯具，制定了专用的光度测试要求。
国际标准
CIE No.70: 绝对光强分布测量
CIE No.121: 灯具的光度测量和旋转光度测量
CIE No.30-2: 道路照明亮度和照度的计算和测量
CIE No.34: 道路照明灯笼和安装数据 - 光度测量、分类和性能
CIE No.40: 室内照明计算基本方法
CIE No.43: 探照灯的光度测量
CIE No.S010/E: 光度测量 - CIE 物理光度测量系统
北美标准
IESNA LM-79-19: 固态照明产品电气和光度测量认可方法：标准由美国照明工程学会 (IESNA) 发布，适用于固态照明产品（例如 LED 灯）的电气和光度测量。
IESNA LM-63-95/2002: 光度数据和相关信息电子传输标准文件格式：标准规定了用于灯具光度数据和其他相关信息电子传输的文件格式。
欧洲标准
BS EN 13032 光与照明 - 测量和表示灯和灯具的光度数据：欧洲标准化委员会发布的一系列标准，涵盖了灯具和灯的光度数据测量和表示方法。

结论
以上标准为灯具和照明设备的光度测量提供了全面的指南和要求。这些标准不仅确保了测量数据的准确性和一致性，还促进了国际间数据的交换和使用。遵循这些标准，有助于提高照明产品的质量和性能，推动照明行业的技术进步和发展。

相关标准指引：
GB/T 9468-2008 灯具分布光度测量的一般要求
GB/T 7002-2008 投光照明灯具光度测试
CIE No.70 Measurement of Absolute Luminous Intensity Distribution.
CIE No.121 Photometry and Goniophotometry of Luminaries
CIE No.30-2 Calculation and Measurement of Luminance and Illuminance in Road Lighting.
CIE No.34 Road Lighting Lantern and Installation Data – Photometrics, Classification and Performance.
CIE No.102 Recommended Format for Electronic Transfer of Luminaire Photometric Data
CIE No.40 Calculation for Interior Lighting Basic Method.
CIE No.43 Photometry of Floodlights
CIE No.S010/E 2005 Photometry- The CIE System of Physic Photometry
BS EN 13032-1 Light and Lighting-measurement and Presentation of Photometric Data of Lamps and Luminaries Measurement and File Format.
BS EN 13032-2 Light and Lighting-measurement and Presentation of Data.
IESNA LM 79-19 IES Approved Method for the Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products
IESNA LM-63-95/2002 Standard File Format for Electronic Transfer of Photometric Data and Related Information

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♦ 分布光度计测量不确定度评估报告
♦ 分布光度计常见故障

光谱测量标准是确保光源和照明设备性能的重要依据，涵盖了颜色呈现、光度测量和光谱特性等方面。这些标准由国际照明委员会（CIE）和北美照明工程学会（IESNA）制定，广泛应用于光学研究和照明工程中。本文将介绍一些关键的光谱测量标准。

国际照明委员会 (CIE) 标准
CIE No.13.3:1995 色彩还原特性测量和规定方法：衡量光源显色指数 (CRI) 的经典方法，通过测试物体在光源下的颜色偏差来评估其显色性。
CIE No.15: 2004 色度测量：标准是色彩科学的基础，定义了有关颜色测量和计算的基本术语、符号和方程。
CIE No.63:1984 光源的光谱辐射度测量：标准规定了光源光谱辐射功率的测量方法，为色彩评价奠定了基础。
CIE No.84:1989 光通量的测量：标准定义了光通量的测量方法，光通量是评估光源发光强度的重要指标之一。
CIE No.177-2007 白色 LED 光源的显色性标准针对白色 LED 光源的显色性评价提出了额外的考量因素。
北美标准
IESNA LM-79-19 固态照明产品电气和光度测量认可方法：标准涵盖了固态照明产品的光谱测量要求，为 LED 等光源的性能评价提供依据。
IESNA TM-30-18 光源显色性评价方法：标准提出了一个更为全面的显色性评价体系，不仅考虑 CRI 值，还评估色彩饱和度和色彩忠实度等因素。

结论
以上光谱测量标准为光源和照明设备的性能评估提供了系统和科学的方法。这些标准不仅确保了测量数据的准确性和一致性，还促进了光源质量的提升和技术的进步。在光学研究、照明设计和光源开发中，遵循这些标准有助于实现高质量和高性能的光源和照明系统。

相关标准指引：
CIE No.13.3:1995 Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources
CIE No.15: 2004 Colorimetry
CIE No.63:1984 The Spectroradiometric Measurement of Light Sources
CIE No.84:1989 The Measurement of Luminous Flux
CIE No.177-2007 Colour Rendering of White LED Light Sources
IESNA LM-79-19 IES Approved Method for the Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products
IESNA TM-30-18 Method for Evaluating Light Source Color Rendition

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EN 50530:2010/A1:2013 Overall efficiency of grid connected photovoltaic inverters
EN 50530:2010/A1:2013 并网光伏逆变器的整体效率

标准提供了一套并网光伏逆变器的最大功率点跟踪（MPPT）效率的测量程序。基于静态MPPT效率和转换效率，计算出逆变器的整体效率。

测量程序基于将光伏逆变器系统划分为两个功能模块的方法：最大功率点跟踪器（MPP Tracker）和直流到交流变换器（DC to AC converter）。最大功率点跟踪器旨在最大化光伏电池组输出的功率，而直流到交流变换器则将直流电转换为交流电。对于这两个功能模块，可以分别计算其效率值，即ηMPPT和ηCONV。通过将两个效率值（ηMPPT和ηCONV）结合在一起，可以计算出给定工作条件下的整体效率ηt。

相关定义：
VDCmin/VDCmax minimum/maximum input voltage 最小/最大输入电压
VDC,r rated input voltage 额定输入电压
VMPPmin/VMPPmax minimum/maximum MPP voltage 最小/最大MPP电压
IDC,max maximum input current 最大输入电流
PDC,r rated input power 额定输入功率

计算值：
ηMPPT MPPT efficiency, as ratio of the energy drawn by the device under test within a defined measuring period TM to the energy provided theoretically by the PV simulator in the (MPP).
ηMPPT MPPT效率，即被测设备在规定的测量周期TM内吸收的能量与光伏模拟器在理论上提供的能量之比（MPP）。

ηCONV Conversion efficiency, as ratio of the AC energy output to the DC energy input within a defined measuring period TM.
ηCONV 转换效率，即在规定的测量周期TM内，交流能量输出与直流能量输入的比率。

ηt Overall efficiency, as ratio of the AC energy out-put to the theoretically available energy in the MPP within a defined measuring period TM.
ηt 总体效率，即在规定的测量周期TM内，交流能量输出与MPP理论上可用能量的比率。

测试原理图如下：

光伏阵列模拟器：模拟光伏阵列静态和动态行为的电源，特别是电流电压特性（参见IEC/TS61836）。标准中明确规定了光伏模拟器应使用的I/V曲线模型。特别提到MPP电压对辐照度的依赖性以及MPP与开路电压（FFV）和MPP与短路电流（FFI）的比率的要求。上述参数提供了计算测试所需的I/V曲线的基础，EN50530标准中定义了一个通用的I/V曲线模型，特别适合于MPPT性能测试。模型主要基于单二极管等效电路，可以明确计算光伏电流IPV 与光伏电压VPV 的函数关系，进一步优化了经典单二极管公式模型。除了上述稳态测试要求外，光伏模拟器还必须能够模拟辐照度和温度的瞬时变化值的I/V曲线，通过使用由几组不同辐照度水平的照度条件来实现动态测试。

稳态测试

动态测试

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♦ 双向可编程直流电源应用

《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分：安全要求》
Audio/ video,information and communication technology equipment— Part 1 : Safety requirements

2022年07月19日，国家标准GB 4943.1—2022《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分：安全要求》发布，于2023年08月01日正式实施。标准参照IEC 62368-1:2018 Audio/ video,information and communication technology equipment— Part 1 : Safety requirements《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分：安全要求》。

本文件是产品安全标准，对能量源进行了分级，并规定了针对那些能量的安全防护，同时提供了应用安全防护的指导以及针对安全防护的要求。

辐射
基本要求：为了降低由于光能（可见光、红外线、紫外线）、X射线以及声能造成疼痛影响和伤害的可能性，设备应提供本条规定的安全防护。

激光辐射的安全防护
包含激光的设备应符合表39中所示的要求。
在应用IEC 60825（所有部分）时，应对本文件的要求予以考虑，特别是：
安全防护的坚固性；工作条件；安全联锁。
预定由一般人员或受过培训的人员使用的激光设备不得时3B类或4类。

激光安全等级分类（IEC 60825-1：2014）

来自灯和灯系统（包括LED）的光辐射的安全防护
基本要求：发射光辐射的设备应符合表39所示的要求。
电子光效设备不一定要符合10.4的要求。但是需要考虑GB/T 30117.2，并应提供适当的安装说明。
以下要求适用于在其他设备中使用的灯：
设备正确运行不需要辐射是可触及时，辐射不得超过表40规定的等级。当设备正确运行需要可触及的辐射等级超过表40的等级时，设备应按照10.4.3提供指示性安全防护。
预定由一般人员或受过培训的人员使用的灯和灯系统不得发出3类危险的能量。
根据IEC 62471（所有部分）的划分的危险类别应标在设备上。如果产品的尺寸或设计使得标记在设备上不可行，则标记应包括在包装中并包含在用户说明书中。如果可触及的辐射等级不超过表40规定的等级，则不需要标记。
如果使用安全连锁来降低辐射等级，则应将辐射降低到表40中规定的允许辐射等级。
当设备发射超过一种危害类型的光辐射时，也见10.4.3。
用户手册中要提供以下信息以进行安全操作和安装。该信息还应提供给可能暴露在3类危险能量等级下的熟练技术人员以进行安全操作：
适当的关于正确组装、安装、维护和安全使用的指示，包括关于预防措施的明确警告，以避免可能暴露于危险的光辐射中；关于安全操作程序和关于可合理预见的误使用、故障和危险故障模式的警告的建议。在详细说明维修和保养程序的部分，在任何可能的位置，要包含关于下一步要遵循的安全程序的明确指示；设备上的标识要在用户手册中复制。用户手册中不需要黄色背景。