光学辐射计量术语规范化的进展
摘要:文章介绍了光学辐射计量的对象与任务,概述了国际的和国内的光辐射计量术语标准化的进展,以及该术语推广过程中面临的挑战。重点讨论了国家计量技术规范JJF 1032-2005《光学辐射计量术语及定义》的一些命名原则,最后描述了编制技术规范的路线图。
关键词:光学辐射计量,术语标准化,命名原则
Progress of Term Standardization in Optical Radiation Measurements
LI Zaiqing
Abstract: The object and task of optical radiation measurements(ORM) is introduced. The progress of international and national term standardization, as well as a serious facing the term dissemination in the field of ORM is summarized. Some rules of term nomenclature for national specification of metrology JJF 1032-2005 Terms and definitions for ORM is principally discussed. A line scheme of preparing for the technical specification is described in this paper.
Key words: optical radiation measurements, term standardization, rule of nomenclature
一对象与任务
光学辐射计量是计量学的一个分支。它是以瓦特(或流明)为单位对光学辐射进行定量评价的一门技术学科。其主要任务是测量光源的发射特性,探测器及其构成的测量仪器的响应特性,以及材料对光学辐射的调控(反射、透射等)特性。所测量的波长范围覆盖了从大约1nm至1mm的电磁辐射波段,即光学波段。因此,日常说的光辐射不是指可见光加辐射,而是指光学波段内的电磁辐射[1]。
在覆盖106这样宽广的光谱区内,存在种类繁多的光源,诸如白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、LED(发光二极管)、液晶和等离子体、激光器、同步辐射和自由电子激光等人造光源,以及像太阳这类自然光源。在这一光谱区内,存在着琳琅满目的探测器,诸如光电池、光二极管、光电倍增管、温差热电堆、光导管、DTGS和CCD等物理探测器,以及人眼和叶绿素等生物探测器。在这一光谱区内,还存在着五彩缤纷的光调控器,诸如各种介质、染料和涂料、面粉和果蔬、木材和石材、路面和矿粉、交通工具和飞行器表面,以及地球和月球等不发光的星球表面等。无论是发射特性,响应特性,还是调控特性,它们都会随着空间、时间、光谱和偏振态等参数而变化。
二术语面临的挑战
由于人眼具有的特殊性,它在评价光辐射时构成了特殊的评价系统——光度系统。所以,在评价光辐射时,除了使用纯物理单位瓦特(或焦耳)外,还须使用生物-物理单位流明(或流明·秒)。这样一来,光辐射计量术语不但给术语消费者(包括中间消费者)带来许多困难,而且给术语的生产者造成不少麻烦。例如,以前美国将朗伯(Lambert)和英尺朗伯(foot-Lambert)都作为光亮度单位使用。在欧美发达国家,英制和米制的单位混用现象至今还存在。在我国,术语混乱,概念不清的状况时有发生:相同的概念使用不同的术语名称,如材料的发射率和比辐射率;不同概念却使用相同的术语名称,如光强度(国际标准将光强度定义为光通量/立体角,而国内某些教科书则定义为光通量等)。当数码相机、激光光碟机、等离子平板电视机、液晶高清电视机、防晒霜和光美容等产品,像潮水般涌向千家万户,随之而来的色温度、白平衡、防晒指数(SPF)和光量子等流行语,有如磁铁一般吸引时尚人群时,尚未准备好的国人,迎来了绚丽多姿的光子时代。基于波动性的光辐射术语还未澄清,又遭到了基于粒子性的术语尴尬。如果说用“流明”表示投影机“亮度”单位[2]的错误不能原谅的话,那么将激光器美名为“光子源”[3]的做法则难以避免商业炒作之嫌。光辐射计量术语的混乱现状,不仅中国有,欧美国家也有,例如辐亮度系数和双向反射分布函数本来是指同一概念,欧美国家却难以达成共识。由此看来,术语规范化的道路是漫长的,中国要走的路更长。
三国际标准化的进展
“计量”与“测量”的关系是局部与整体的关系,本文为了与《光辐射计量术语及定义》这一技术规范的内容相一致,将测量与计量等同起来使用。
光辐射计量术语的国际标准化是从国际照明委员会(简称CIE)的《国际照明辞典》开始的。人造光源(燃烧型或白炽型)最早用于人类照明,照明工程师为了评价光源的品质,首先接触到的就是光度和色度测量,所以欧美的国家计量研究机构最早建立的光辐射计量基准是光度基准。国际照明委员会的前身就叫国际光度委员会,创建于1900年,经过长期的精心策划,到1938年出版了辞典的第一版,开创了光度术语国际标准化的先河。20世纪50年代出版了第二版,基础内容由光度测量扩展到了辐射测量,波长范围由可见光区扩展到了紫外与红外区。70年代出版了第三版,该版是CIE与IEC(国际电工委员会)联合发行的,80年代出版了第四版,基础内容由基于波动理论的物理量和单位扩充到了基于粒子理论的量和单位。21世纪初发行了第五版,基础术语没有大的变动,仅仅增加了有关发光器件和探测器方面的新术语。由于IEC是专门负责电工专业标准化的国际组织,因此,从第三版照明辞典开始,已经变成了这一领域的国际标准化文件。国际标准化组织(ISO)于20世纪70年代发行《光和相关电磁辐射的量和单位》国际标准,包含了光度量、辐射度量、光子量和光谱光度等少量基础术语,其名称、定义与符号与《国际照明辞典》完全一致。这表明了国际组织之间保持了良好的协同性。
四国内规范化的进展
国内光辐射计量术语(汉语)的规范化起步较晚,但跟进速度很快。20世纪60年代由学术名词统一工作委员会编辑的《物理名词》[4]的出版,宣示了中国相关专业术语(汉语)规范化的开端。虽然只列出了与光辐射计量有关的少量基本术语的名称,但其影响是深远的。70年代,汤定元教授给《物理》编辑部的信中,就光度学和辐射度学一些技术名词的译名提出了宝贵的意见[5]:他建议用“比”和“率”来区分与反射、吸收、透射能力相近的两个量,过去均译成“率”了,同时推荐我国使用国际单位制(SI)。这两点意见后来都被相关的国标所采纳。肖辉乾教授[6]是《国际照明辞典》的第一位汉译者。由他翻译的辞典第二版,虽以内部资料的形式在国内传播,但影响颇大。同时,J.J.谬瑞等建议将光子量补充到光度、辐射度术语表[7]中。80年代,由徐大刚研究员和作者合译的《国际电工辞典(第45组——照明)》的出版,全面引进了光度、辐射度和色度等术语的名称及其定义,并附上了法、英、德、俄等八种语言的术语对照,为这一专业的汉语术语规范化起到了铺路的作用。等同采用ISO《光及相关电磁辐射的量和单位》的国家标准相继问世,进一步确立了这些术语规范化的法律地位。90年代,由国家计量局颁发的《光学辐射计量名词及定义》国家技术规范试用本[8]于2006年被国家质量监督检验检疫总局颁发的国家技术规范JJF 1302-2005:《光学辐射术语及定义》[9]所替代。其术语条目由390增加到558,其内容由6个子集整合扩充为9个,形成了一本较全面系统的英汉对照的专业术语集。
五术语规范化的原则
归纳起来,光辐射计量术语在规范化过程中体现了如下的原则:
1. 主要术语源自国际标准
中国大部分光辐射计量术语属于译入术语[10],本源术语的源头分散,文种不同术语名称不同,有的甚至概念也有差异。收集在《光学辐射计量术语及定义》(以下简称技术规范)中的大部分术语采集自CIE编纂的《国际照明辞典》第五版。从第三版开始,CIE与IEC联合修订与发行照明辞典,但其内部还有分工,前者负责修订光学辐射的量和单位、视觉与色度学、材料的光学性质、辐射度、光度和色度测量仪器等子集,后者负责修订光源、灯具及其组件等子集。最后整合成辞典,交其成员国投票表决。按照惯例,ISO的标准化活动几乎遍及所有领域,但电工领域仍由IEC负责。采集了CIE和IEC联合编纂的辞典术语,也就是采纳了国际标准。而《技术规范》的“激光辐射度”和“光纤参数测量”两个子集分别采集自ISO[11]和IEC[12]的相关标准。
2. 利用汉语构词法的优势,使术语命名系统化
在英语词汇中,仅有强度(intensity)、通量(flux)、曝(露)量(exposure)和出射度(exitance)等4个词可以独立地构成词组。没有与照度和亮度等相对应的词汇,有的是与“光”连在一起的光照度复合词,与辐射连在一起的辐照度等复合词。尤其是与光子有关的一系列量,必须与辐射度量组合在一起才能完成,例如光子辐亮度、光子辐照度等。如果照此翻译,汉语术语则显得有些累赘,不利于推广。在《技术规范》处理这类量时,选择了7个“中性”词:“强度”“通量”“亮度”“曝量”“出(射)度”“照度”和“能量”,分别与光、辐射和光子相结合,从而构成了相对应的7组21个量(参见表1)。只要弄清楚光度量中什么是光通量的概念,你就立刻明白辐通量和光子通量的概念了。其余量依次类推。通过汉语构词法的特点,这三组量构成了有层次成系统的术语整体,从而避免了光亮度与辐射率、曝光量与辐射曝量的不和谐配对。
3. 利用词形仿造法,实现术语的单义性[13]
在技术文献中常常碰到“效率”一词。在照明词典的英语术语中,很方便地用“efficiency” 表示无量纲的“效率”,如白炽灯发出的可见辐射与它发出的总辐射功率之比就是无量纲的。而英语用“efficacy”表示有量纲的“效率”,这时,白炽灯发出的光通量与其消耗的电功率之比就是有量纲的。这两种情况的“效率”是有区别的,不能都称为“效率”。在处理这种情况时,照顾到习惯用法,仍用“效率” 表示无量纲的量,用“效能”表示有量纲的量。汉语的“效率”和“效能” 是主从复合词,保持主词不变仅改变从词的做法,
犹如英语的词尾变化。参见表2,通过这一简单的变化,方便地区分了概念相近的两个术语。既保持了汉语的习惯,又做到了术语命名的单义性。
在调控度测量中,也应用了这种方法,用汉语的“比”表示英语的结尾“-tance”,用汉语的“率”表示英语的结尾“-visity”成功地处理了反射比与反射率,吸收比与吸收率,透射比与透射率之间的联系和区别(参见表3)。
但是这一处理方法,不太适用于探测器。探测器的响应度-responsivity,也是带结尾“-sivity”,是否也译为“响应率”呢?回答是,译成响应率也没有错,但它与习惯用法相矛盾。因为响应度是灵敏度的优选术语,以前已经流行 “度”,现在改为“率”就不习惯了。何况,在探测器的响应术语中没有以“-tance”结尾的词了。
4. 收集处理新术语,为国际化作准备
从科技文献和专业词汇中筛选了一些尚未被国际标准吸收但有可能广泛应用的新术语:低温辐射计(cryogenic radiometer)、陷光二极管(trap photodiode)、白度(whitness)和防晒指数(sun protected factor)等,以及在计量研究和校准活动中频频出现的术语:标准光度灯、激光功率基准和标准密度片等专业术语,一并纳入《技术规范》。以便将来向相关国际组织提出补充建议。
5. 合理划分子集是术语发展的必然趋势
现行的《技术规范》容纳了550多条术语,必须合理划分子集,方能便于应用。光度、辐射度、光谱光度和色度这4个子集属于非相干辐射测量;激光辐射度和光纤参数测量这2个子集属于相干辐射测量,而探测器参数测量和成像器件参数测量这2个子集属于相干和非相干辐射测量都要应用的。与上述测量密切相关的物理基础术语也独立成1个子集,总计分为9个子集,构成了有机联系的完整光辐射计量术语系统。
六术语规范化的路线图
专业术语(汉语)的规范化过程是一个由术语生产者、中间消费者(包括翻译者与教师)和直接消费者构成的互动过程。术语工作者将分散在各种文献中的术语,或将本源术语译成汉语术语汇编成册,交给相关专家组协商审定,审定过程中应多一些折衷性,少一些习惯性,尽可能达到最大的一致性,然后提请标准化组织或政府机构公布,传播过程中,大部分被广泛采用,也有少部分消费者拒不采纳规范化术语。对那些经劝告仍不改正者,应该采取一定的强制手段。当专业术语传播到一定时间段时,应由一个小组收集反馈意见,淘汰那些过时术语,修改不妥术语,保留有生命力的术语,吸纳一些新术语,编纂成新术语集,这样便完成了第一个规范化周期。概括起来,一个术语规范化路线图应该是这样的:术语编纂—协调—审定—传播—强制—修编。如此循环往返,推动着术语规范化向前发展。
参考文献
[1]CIE.International Lighting Vocabulary. 1987.
[2]EPSON. EMP-S1H投影机.参考消息,2004-06-24.
[3]石景山医院.光子嫩肤.参考消息,2004-04-28.
[4]学术名词统一工作委员会.物理名词.北京:科学出版社,1965.
[5]汤定元.关于光度学和辐射度学的一些技术名词的意见.物理,2(3):164-168.
[6]国际照明工程辞典.肖辉乾,译. 第2版. 1974.
[7]对辐射度学和光度学国际单位制术语提出的补充意见. 李在清,译.国外计量,1974(6):54-59.
[8]JJG 1032-92 光学辐射计量名词及定义. 北京:中国计量出版社,1993.
[9]JJF 1032-2005 光学辐射计量术语及定义. 北京:中国计量出版社,2006.
[10]隆多G. 术语学概论. 北京:科学出版社,1987.
[11]ISO 11145. Optics and optical instruments-lasers and laser-related equipment-Vocabulary and symbols. 2001
[12] IEC 61931 (1998) . Fibre optic-Vocabulary and symbols second edition. 2001-11-01.
[13]刘青.关于科技术语定义的基本问题. 科技术语研究,2004(3).
李在清:中国计量科学研究院, 100013