光强度、光亮度、光通量和光照度的关系与介绍

光强度、光亮度、光通量和光照度的关系与介绍

1967年法国第十三届计量大会规定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、光亮度、光通量和光照度等的单位，为统一工程技术中使用的光学度量单位有重要意义。为使您了解和使用便利，以下将有关知识做一简单介绍：

1. 烛光、烛光、坎德拉(candela)的定义

在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的“黑体”(即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体)，在纯铂(Pt)凝固温度(约2042K获1769℃)时，沿垂直方向的发光强度为1坎德拉。并且，烛光、烛光、坎德拉 三个概念是有区别的，不宜等同。从数量上看，60坎德拉等于58.8烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885烛光或0.919坎德拉。

2. 发光强度与光亮度

发光强度简称光强，单位是candela(坎德拉)简写cd。Lcd是指光源在方向的单位立体角内发出的光通量。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，对于点光源由I=F/4。光亮度是表示发光面明亮程度的，指发光表面在方向的发光强度与垂直且方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。

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以下是部分光源的亮度值：单位cd/m2

太阳：1.5*10;日光灯：(5—10)*103;月光(满月)：2.5*103;黑白电视机荧光屏：120左右;彩色电视机荧光屏：80左右。

3. 光通量与流明

光源所发出的光能是向所有方向辐射的，对于在单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同，眼睛对各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的辐射能通量相等，在视觉上并不能产生相同的明亮程度，在各色光中，黄、绿色光能激起zui大的明亮感觉。如果用绿色光作水准，令它的光通量等于辐射能通量，则对其它色光来说，激起明亮感觉的本领比绿色光为小，光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明，是英文lumen的音译，简写为lm。黑体在铂的凝固温度下，从5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为1lm。为表明光强和光通量的关系，发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为1六名。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。

4. 光照度与勒克斯

光照度可用照度计直接测量。光照度的单位是勒克斯，是英文lux的音译，也可写为lx。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。有时为了充分利用光源，常在光源上附加一个反射装置，使得某些方向能够得到比较多的光通量，以增加这一被照面上的照度。例如汽车前灯、手电筒、摄影灯等。

以下是各种环境照度值：单位lux

黑夜：0.001—0.02;月夜：0.02—0.3;阴天室内：5—50;阴天室外：50—500;晴天室内：100—1000;夏季中午太阳光下的照度：约为10*9次方;阅读书刊时所需的照度：50—60;家用摄像机标准照度：1400。