光通量、照度、光强、亮度

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“老鼠 老虎 傻傻分不清楚...”

 

这大概就是大家初次看到光源这四个参数时的状态吧



接下来,我们就简单粗暴地从定义来进行区分


光通量


光通量(luminous flux)指人眼所能感觉到的辐射功率,它等于单位时间内某一波段辐射能量和该波段相对视见率的乘积。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同,所以不同波长光的辐射功率相等时,其光通量并不相等。



光通量的单位为“流明”。光通量是指按照国际规定的标准人眼视觉特性评价的辐射通量的导出量,以符号Φ(或Φr)表示,在理论上其单位相当于电学单位瓦特,因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明”,符号:lm 。


流明 (lm) 是国际单位体系 (SI) 和美国单位体系 (AS) 的光通量单位。如果将光作为穿越空间的粒子(即光子),那么到达曲面的光束的光通量与 1 秒钟时间间隔内撞击曲面的粒子数成一定比例


照度


光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量,简称照度 ,单位勒克斯(Lux或lx)。为物理术语,用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。


光度学(photometry)中,“光度”是发光强度在指定方向上的密度,但经常会被误解为照度光度的国际单位是每平方米所接受的烛光(中国大陆、港澳称坎德拉)。


一个被光线照射的表面上的(illumination / illuminance)定义为照射在单位面积上的光通量



光强


发光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写cd,其他单位有烛光,支光。1cd即1000mcd是指单色光源(频率540X10^12HZ)的光,在给定方向上(该方向上的辐射强度为(1/683)瓦特/球面度))的单位立体角发出的光通量。可以用基尔霍夫积分定理计算。


光的本性

从光的本性来讲,把光看成电磁波场,光场中某点的光强指的是通过该点的平均能流密度。球面度是一个立体角,其定点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球的半径为边长的正方形面积。光源辐射是均匀时,则光强为I=F/Ω,Ω为立体角,单位为球面度(sr),F为光通量,单位是流明,对于点光源I=F/(4π) 。


发光强度是针对点光源而言的,或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的汇聚能力的。可以说,发光强度就是描述了光源到底有多亮。


当时英国人以一磅的白蜡制造出一尺长的蜡烛所燃放出来的光来定义烛光单位。而如今的定义已有了变化:以一立方厘米的黑色发光体加热,一直到该发光体将熔为液体时,所发出的光量的1/60就是标准光源,而烛光就是这种标准光源所放射出来的光量单位。



亮度


亮度是指发光体光强与人眼所“见到”的光源面积之比,定义为该光源单位的亮度,即单位投影面积上的发光强度。亮度的单位是坎德拉/平方米(cd/m2)亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观的量。与光照度不同的,由物理定义的客观的相应的量是光强。这两个量在一般的日常用语中往往被混淆。亮度也称明度,表示色彩的明暗程度。人眼所感受到的亮度是色彩反射或透射的光亮所决定的。


照度的定义; 光照强度; 照度和亮度的区别; 什么是光源的亮度


图为几个物理量的直观体现



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