光照度和光强度
光的强度、亮度、照度等概念及之间的关系
光的强度、亮度、照度等概念及之间的关系1967年法国第十三届国际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。
1.坎德拉（candela）的定义：在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于平方厘米的绝对“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。
烛光、国际烛光、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国际烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。
2.发光强度与光亮度：发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。
Lcd是指光源在指定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，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定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。
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、绿色光能激起最大的明亮感觉。
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（英文lumen）的音译简写为lm。
绝对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。
光照方向和强度值
光照方向和强度值1. 正午阳光的直射正午时，太阳位于天空中的最高点，直射光照射到地球上。
此时阳光垂直照射地面，光线经过更短的距离，能量更加集中。
这种直射光的强度非常高，可以使地面温度迅速升高。
在赤道附近的地区，正午阳光的直射光照射时间长，温度较高，有利于热带植被的生长。
但是，在其他地区，如高纬度地区，正午阳光的直射光照射时间较短，温度较低，这对植物生长产生一定的限制。
2. 斜射阳光的早晨和傍晚早晨和傍晚，太阳位于天空中较低的位置，光线以较大的角度照射到地面上。
由于光线照射的路径较长，光线在经过大气层时会被散射，所以斜射阳光的强度较弱。
在这个时段，太阳光的能量主要被大气层吸收，只有一小部分能够直接照射到地面上。
这时的光照条件适宜拍摄美丽的日出和日落景色，同时也是人们进行户外活动的好时机。
3. 阴天的光照阴天时，云层遮挡了太阳光的直射和斜射，使得地面上的光照强度大幅减弱。
由于云层对太阳光的反射和散射作用，光线变得更加均匀，没有明显的光源方向。
阴天光照的强度较低，导致地面温度较低，气温也会有所下降。
在农业方面，阴天可以降低作物蒸发速率，有利于节约水资源。
此外，阴天光照条件下，颜色的饱和度较高，适合进行摄影创作。
4. 阳光透过云层的间接照射有时候，阳光透过云层洒在地面上，形成间接照射。
这种照射方式下，光线经过云层的散射和反射，使得光线变得柔和。
间接照射的光线强度较弱，但是光照分布均匀，不会形成明显的阴影。
在这种光照条件下，人眼的适应能力较强，可以清晰地看到物体的细节。
此时拍摄照片也较为理想，因为光线柔和，不会产生刺眼的反射。
光照的方向和强度对地球上不同地区的气候和生态系统有着重要的影响。
不同的光照条件会直接影响到地表温度、植物生长和人类活动。
因此，我们需要充分了解和利用光照条件，合理规划和安排生产生活活动，以适应不同的光照环境。
同时，科学研究光照的变化规律，可以帮助我们更好地了解地球的气候变化和环境演变。
光强度单位
光强度/坎德拉、光亮度/cd/m²、光通量/流明、光照度/勒克斯 [森林木丁发表于 2006-5-3012:56:00]1967年法国第十三届国际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。
为了解和使用便利，以下将有关知识做一简单介绍：名称单位符号定义光强度 cd坎德拉(Candela) I = F/Ω 光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。
光亮度 cd/m²表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比。
光通量 lm流明(Lumen) F 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。
绝对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1cd的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1lm。
光照度 lx勒克斯(Lux) 被光均匀照射的物体，距离该光源1米处，在1m²面积上得到的光通量是1lm时，它的照度是1lux。
习称“烛光米”。
1. 烛光、国际烛光、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平方厘米的绝对“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、国际烛光、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国际烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。
2. 发光强度与光亮度发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。
Lcd是指光源在指定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 。
光强度、光通量、照度、亮度
有关发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、亮度。
这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。
正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。
1、发光强度(I、Intensity)，单位坎德拉，即cd。
定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，解释：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会聚能力的。
可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。
发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。
现在LED也用这个单位来描述，比如某LED是15000的，单位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。
之所以LED用毫cd(mcd)而不直接用cd来表示，是因为以前最早LED比较暗，比如1984年标准5mm的LED其发光强度才0.005cd，因此才用mcd表示，现在LED都很厉害了，但还是沿用原来的说法。
用发光强度来表示“亮度”的缺点是，如果管芯完全一样的两个LED，会聚程度好的发光强度就高。
因此，购买LED的时候不要一味追求高I值，还要看照射角度。
很多高I值的LED并非提高自身的发射效率来达到，而是把镜头加长照射角度变窄来实现的，这尽管对LED手电有用，但可观察角度也受限。
另外，同样的管芯LED，直径5mm的I值就比3mm的大一倍多，但只有直径10mm的1/4，因为透镜越大会聚特性就越好。
之所以用发光强度来表示手电或LED，是因为在相同距离下对被照射地的照度是与这个成正比的。
特别的说，距离1m的lx就是cd值。
但是，很多场合下我们需要照射面积大一些，所以只用发光强度这一特性还不能全面反应手电的能力。
比如，同样的筒身，换个大头(大反光杯)则I 值马上增大许多。
光的强度、亮度、照度等概念及之间的关系
光的强度、亮度、照度等概念及之间的关系1967年法国第十三届国际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。
1. 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平方厘米的绝对“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。
烛光、国际烛光、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国际烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。
2. 发光强度与光亮度：发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。
Lcd是指光源在指定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，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定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。
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、绿色光能激起最大的明亮感觉。
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（英文lumen）的音译简写为lm。
绝对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。
光照强度的数据
光照强度的数据
照度是物体被照明的程度。
也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比，单位是勒克斯Ix (1勒克斯是1流明的光通量均匀照射在1平方米面积上所产生的照度) 或英尺烛光fc(1英尺烛光是1流明的光通量均匀照射在1平方英尺面积上所产生的照度)，1 fc=10.76 lx。
夏季在阳光直接照射下，光照强度可达6万～10万lx，没有太阳的室外0.1万～1万lx，夏天明朗的室内100～550lx，夜间满月下为0.2lx。
白炽灯每瓦大约可发出12.56 lx的光，但数值随灯泡大小而异，小灯泡能发出较多的流明，大灯泡较少。
荧光灯的发光效率是白炽灯的3～4倍，寿命是白炽灯的9倍，但价格较高。
一个不加灯罩的白炽灯泡所发出的光线中，约有30%的流明被墙壁、顶棚、设备等吸收；灯泡的质量差与阴暗又要减少许多流明，所以大约只有50%的流明可利用。
一般在有灯罩、灯高度为2.0～2.4m(灯泡距离为高度的1.5倍)时，每0.37㎡面积上需1W灯泡、或1㎡面积上需2.7W灯泡可提供10.76 lx。
灯泡安装的高度及有无灯罩对光照强度影响很大。
发光强度、光通量、光效、照度、亮度的简单介绍(精)
0、前言
光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、亮度。这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。
1、发光强度（I、Intensity），单位坎德拉，即cd。（是点光源的固有属性，表征光线的汇聚能力）
定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，解释：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会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。
3.8mx6.5m，有12个20W的日光灯管，桌面照度为400勒克司。
常见照度（勒克司）：
阳光直射（正午）下，110,000
阴天室外，1000
商场内，500
阴天有窗室内，100
普通房间灯光下，100
满月照射下，0.2
简单的计算原理（实际很复杂，涉及微积分自己网上了解即可）
照度E=（光通量L/（照射面积S*垂直距离的平方））*COS3θ（夹角为垂直光线与照射面法线夹角）
定义：单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流，也叫单位面积发光面的光照强度。坎德拉/平米
光通量 发光强度 照度 亮度
光通量、发光强度、照度和亮度是光学物理学中的重要概念，它们分别用来描述光的总量、单个光源的强度、光在特定区域的分布以及人眼感知到的光的亮暗程度。
在日常生活和工程设计中，这些概念都有着重要的应用，了解它们之间的关系和计算方法对于正确使用和设计照明系统至关重要。
1. 光通量光通量是描述光源总量的物理量，通常用单位流明（lm）来表示。
在一个固定的立体角范围内，光源所辐射出的能量总量即为光通量。
光通量越大，表示光源辐射出的光越强。
在照明领域中，光通量常用于衡量灯具的发光效果和光源的亮度。
2. 发光强度发光强度是用来描述单个光源的光辐射强度的物理量，通常用单位坎德拉（cd）来表示。
发光强度和光通量的关系是，光通量是描述总量的，而发光强度则是描述单位立体角内的流量，反映了光源的方向性和光束的集中程度。
在手电筒和车灯等光源中，我们常常会关注其发光强度来判断其照明能力和照射范围。
3. 照度照度是用来描述光源辐射到特定表面上的光通量密度的物理量，通常使用单位勒克斯（lux）来表示。
照度的计算公式为E=Φ/A，其中Φ为光通量，A为照射表面的面积。
照度是描述照明场合下光照强度的重要参量，通过合理安排照明设备，可以实现不同场合下的照度标准，保证人们的视觉需求和健康要求。
4. 亮度亮度是用来描述人眼对光感知的亮暗程度的概念，通常使用坎德拉/平方米（cd/m²）来表示。
亮度和照度的关系是，照度描述了光在表面上的密度，而亮度则是描述了人眼感知到的光的亮暗程度。
在照明设计中，合理控制亮度可以有效减少眩光和提高视觉舒适度。
总结：光通量、发光强度、照度和亮度是描述光与人眼之间关系的重要物理量，它们之间的关系有着明确的物理意义和计算方法。
在不同的照明场合下，合理使用这些概念，并根据实际需求进行灵活的设计和调整，可以实现最佳的照明效果，保证人们的日常生活和工作的需求。
对于照明工程师和从事相关行业的人士来说，深入理解这些概念是至关重要的。
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光照度和光强度
1967年法国第十三届国际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。
1. 烛光、国际烛光、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平方厘米的绝对“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、国际烛光、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国际烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。
2. 发光强度与光亮度
发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。
Lcd是指光源在指定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，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定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。
发光强度（Luminous intensity, Candlepower）：发光强度简称光度，系指从光源一个立体角（单位为sr）所放射出来的光通量，也就是光源或照明灯具所发出的光通量在空间选定方向上分布密度，单位为烛光（Candle or Candela, cd）。
发光强度为1cd的光源可放射出12.57lm的光通量。
照度照度（luminance）：
受照平面上接受光通量的密度，可用每一单位面积的光通量来测量。
1lm的光通量均匀分布在1平方公尺（m2）的表面，即产生 1勒克斯（Lux,&<60; 环保技术> 照度计）的照度；1lm的光通量落在1平方英尺（ft2）的表面，其照度值为1尺烛光（Footcandle, fc）。
辉度或亮度（luminance, Brightness）：当人眼目视某物所看到的，可以两种方式表达：一用于较高发光值者如光源或灯具，直接以其发光强度来表示；另一则用于本身不发光只反射光线者如：室内表面或一般物体，以亮度表示。
亮度即被照物每单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度，用以显示被照物的明暗差异，公制单位为烛光 /平方公尺（Candela/m2, cd/m2）或尼特（nit），英制单位为英尺朗伯（Footlambert, fl）。
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、绿色光能激起最大的明亮感觉。
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。
绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305*10&<79;cm&<78;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。
光通量（Luminous flux）：即一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率（Flow arte），为说明光源发光的能力的基本量，单位为流明（Lumen）。
例如一个100瓦（W）的灯泡可产生1,750lm，而一支40W冷白日光灯管则可产生
3,150lm的光通量。
根据定义，1lm为发光强度（l）1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量。
光通量：符号Φ，单位流明 Lm，说明发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量光强：符号 I，单位坎德拉 cd，说明发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量照度：符号 E，单位勒克斯 Lm/m2，说明发光体照射在被照物体单位面积上的光通量亮度：符号 L，单位尼脱 cd/m2，说明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量光效：单位每瓦流明 Lm/w，说明电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示。
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。
流明是"光学亮度"的科学术语，是指一个物体的视觉亮度。
在外行人的术语中，它通常指的是"亮度"。
亮度是用每平方米的烛光亮度（Cd/m2）或nits来表示，即蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度。
在美国，英制单位
Foot-lamberts（fL）也经常被使用。
要将fL转换为nits，就是把fL的数字乘以3.426（即1fL＝3.426 nits）。
（1）光通量（φ）光源在单位时间内，向周围空间辐射出使人眼产生感觉的能量，称为光通量。
用符号φ表示，实用单位为流明（lm），简称流。
单位电功率所发出的流明数（lm/w），称为发光效率。
（2）发光强度（I）光源在某一特定方向上单位立体角（球面度sr）内辐射的光通量，称为光源在该方向上的发光强度，简称光强，用符号I表示，单位为坎德拉（cd），简称坎。
坎得拉是国际单位制的基本单位（旧称“烛光”，俗称“支光”）。
1（cd）＝1（lm）/1（sr）。
1勒克斯相当于1平方米被照面上接收到的光通量为1流明时的照度。
自然光的照度在不同光线情况下为：
晴天阳光直射地面照度约为100000lx
晴天背阴处照度约为10000lx
晴天室内北窗附近照度约为2000lx
晴天室内中央照度约为200lx
晴天室内角落照度约为20lx
阴天室外50—500lx
阴天室内5—50lx
月光（满月）250lx
日光灯5000lx
电视机荧光屏100lx
阅读书刊时所需的照度50~60lx
在40W白炽灯下1m远处的照度约为30lx
晴朗月夜照度约为0.2lx
黑夜0.001lx
1）当光源照射在一个物体上时，我们可以测出哪是光源发射的（Lumvnance D 亮度）或哪是物体反射的（Illuminance D照度）。
（2）照度取决于物体的反射特性。
它非常类似于照片，它测量的仅仅是反射光。
它通用的单位是勒克斯。
（3）然而，EL灯是一个光源：它应当用亮度单位来表示，也就是fL（英尺朗伯）或cd/m2，也称为“nits”。
有些工程师更倾向于用fL，而国际标准组织常用nits。
nits与fL转换的公式为：1 nits×0.2919=1 fL；和1 fL×3.426=1 nits[注；这些因数由pi（π）和m2/ft2（0.0929）导出。
（4）很明显，用勒克斯是一个不正确的单位，从勒克斯也不能转换成其它单位。
1 Lux = 1 lumen per square meter = 0.0929 footcandle 1 footcandle= 1lumen per square foot = 10.764 Lux 1 foot Lambert= 3.426 candelas per square meter ( nit) 1 nit ( candelas per square meter) = 0.2919 foot Lambert 反射率（Reflectance orreflection factor）
某表面的亮度取决于落于其上的光量与该表面所能反射光线的能力；其所能反射的光的多寡与分布形式则取决于该材料表面的性质，以反射光与入射光的比值来表示，称为该材料表面的反射比或反射率（%）。
完美的黑色表面的反射比为0，亦即无论多少光落于其上皆无亮度产生而全被吸收；反之，完美白色表面的反射比为1 （反射率100%，吸收率0%）。
反射比的测量，首先，将照度计置于物体表面读出其表面照度值Ei（Incident light），再将照度值置于其上5-8cm （感光部分朝该表面且确定无阴影遮挡），即可测出其所反射的照度值Er （Reflected light），表面照度除反射照度所得之商即为该材料表面的反射比。