分光測定(スペクトル測定)の実際をご説明します。

■ブルーライト測定機材の説明 ①マルチスペクトロメータ ②導光用ファイバー ③コリメータレンズ ④液晶モニタ ⑤サンプルレンズ

　マルチスペクトロメータはパソコンと接続して測定します。

　小型のマルチスペクトロメータはチェルニーターナー方式の構造が多く、スペクトルのスキャン・ディテクタ(検出素子)には感度の高い１次元CCDを配置しています。そのためにスペクトルの取得は先ずスペクトロメータの内部暗電流補正(ダークサブトラクト)を行い、Fig-02に示すように液晶モニタの表面(白色部)をスキャニングして基準データ(A)を作成します。

　次にサンプルレンズを液晶モニタとコリメータレンズの間に設置(Fig-03)し、基準データ(A)と同じ場所をスキャニングして測定データ(B)を作成します。

1.LCDバックライトは一見すると均一な配光のように見えますが、場所により微小な輝度ムラがあるのでスペクトル測定の場合には同一領域を計測しないと測定精度が著しく低下します。スペクトロメータに内蔵されている一次元ラインセンサー用CCDの量子効率が高く、スキャニング・エリアが狭小のため、測定ポイントの移動でセンサーの応答値が変動してしまうことが理由です。 2.マルチスペクトロメーターの選択は、スリット幅・ブレーズ波長・測定波長範囲が目的に沿っていなくてはなりません。この手の測定システムを取り扱うには相応のノウハウが必要です。

　減光率は各々積分し、(B)÷(A)×100で計算します。スペクトルの特定領域の減光率は両者の区間積分値を計算してから減光率を求めます。

　尚、常温での計測ではスペクトロメータにおけるCCDなど電子素子の自己発熱によりダークカレント(暗電流)が時系列的に変化します。従って測定ごとにダークカレント補正をしなくてはなりません。このサイトに表示しているスペクトルは全てダークサブトラクトした画像を公表しています。

　また、スペクトル取得ではアベレージング(積算平均化)を行うのが普通です。スペクトルの含有ノイズ量は測定回数の平方根に逆比例するからです。つまり100回平均化するとノイズ量は1/10となります。輝度レベルに応じて50～100回の平均化処理を行っています。

　webで公表されるブルーライト関連のスペクトルを拝見すると上記処理がされていないものが多数ありますが、そのようなデータは記事内容も含めて注意が必要です。
　異なる光源(例えばスマホとPC)を同時比較する場合は相対スペクトル測定器ではなく、絶対スペクトル測定器(分光放射計等)を使用しなくてはなりません。ところがその理由を理解していないと思しき広告や紹介記事に相対スペクトル測定器による比較グラフを堂々と掲載しているものがあるので驚きです。また、トレースされたブルーライトのスペクトルは極めて演出された確証バイアス的なものが多く、信憑性に疑問を感じている方も多いようです。

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