Quando escolher entre um medidor espectral e um medidor tristímulus

Medidores tristímulus são instrumentos amplamente empregados por décadas à um custo baixo. Apesar deles fazerem milhares de medições por segundo, na medição de alguns tipos de LEDs, um medidor espectral é aconselhável pela alta precisão.

Em alguns casos, um medidor tristímulus podem ainda ser preferível, mais especificamente quando não houver uma forma de aumentar a quantidade de luz e quando um medidor espectral não for suficientemente rápido.

Nesses casos é possível “ajustar” o medidor tristímulus para ler de forma mais precisa, primeiramente pela medição de uma fonte de luz com um instrumento de precisão espectral e depois transferindo-se os valores para o medidor tristímulus. Assim, o medidor tristímulus medira aquele tipo de fonte de luz de forma mais precisa. Esse processo tem vários nomes como, calibração customizada, calibração de usuário e fator de correção.

Tristímulus
Sensores tristímulus são baseados na resposta visual e consistem em três detectores com filtros especiais de correlação visual. Os filtros / funções são definidos pelas funções do observador padrão CIE 1931 XYZ.

Como o olho humano, eles são excelentes para a medição de fontes de luz “contínuas” que têm luz visível em todos os comprimentos de onda. O olho é optimizado para ver a luz natural vinda de objetos incandescentes (corpos negros) como o sol e o fogo. As lâmpadas incandescentes quentes e a luz de LED (2700K) são exemplos próximos desse tipo de iluminação. Todavia com fontes de banda estreita ou fontes “descontínuas” os erros de medição aumentam.

Fontes de luz Contínuas versus descontínuas.
Compare os dois gráficos. O primeiro representa a distribuição espectral calculada e normalizada de uma lâmpada incandescente com 2856 Kelvin, usando-se as funções do olho humano. Nota-se que as curvas são bem similares em formato em comparação como original acima. Elas basicamente variam em tamanho.

O próximo gráfico representa um pico de LED em 420 nm (valor intencionalmente escolhido para maximizar o erro) As curvas de X e Z são muito pequenas se compradas com a Y e além disso estão deslocadas e distorcidas em seu formado. Essa situação produzirá uma medição com um erro alto.

Tenha em mente que esses gráficos mostram os dados entre 380nm e 780 nm em intervalos de 1 nm. Isso quer dize780-380+1 ou 401 pontos de medição. Essa informação só possível em instrumentos espectrais. O medidor tristímulus fornece apenas 3 pontos de medição. Sendo assim, ele não consegue detectar todas essas súbitas variações.