光度学常用量
51光度学中的基本量及单位

第五章 光度学光能是系统设计中另一个非常重要的问题,由于任何一个接收器件,所能接收的光能都有一个最低阈值。
以人眼为例,它所能感受到的最低照度为(勒克斯),相当于一支蜡在之外产生的光照度。
可见人眼对光是相当灵敏的,我们希望所设计的系统所成的像具有足够好的照度/足够多的能量。
lx 910−km 30§5-1 光度学中的基本量及单位一、辐射量―――指描述电磁波的物理量描述电磁波的物理量比较多,例如:辐通量、辐照度、辐出射度等。
1、辐射能(表示)――指以电磁辐射形式发射、传输或接收的能量。
单位:(J 焦尔)e Q 它是由辐射体发出的,常见的辐射体分为二大类:一次辐射源――本身发射辐射能的物体,例如:太阳、各种灯;二次辐射源――受别的辐射体照射后,反射/透射能量的物体,例如:月亮,被照明的物体。
2、辐通量(e φ)――单位时间内发射、传输、接收的辐射能叫辐通量。
单位:W (瓦)对某一辐射体而言,它发出的辐射能具有一定的光谱分布(即由各种不同的波长组成),而每种不同的波长其辐通量也不同。
总的辐通量=各个组成波长的辐通量总和。
若设在极窄的波段范围λd 内,所辐射出的辐通量为e d φ,则有:λλφφd d e )(=式中)(λφ――是辐通量随波长变化的函数;上式表示的是小量值,那么在整个波段内所辐射的总的能量为: λλφφd e ∫=)(此外,还有:辐出射度()、辐照度()、辐亮度()等等。
e M e E e L 二、 光学量对于光辐射中的物理量是比较多的,其意义与辐射量的意义也基本相同,故为了区别起见,我们用符号进行区别,它们的主符号是相同的,但是下角标有区别:辐射量――下角标e ;光学量――下角标v 。
1、接收器的光谱响应物体经过系统进行成像,最终的像都是由接收器类进行接收的,接收器的不同,对光谱响应的范围也各不相同。
对于目视光学系统而言,人眼对不同的波长响应程度也相差非常大,在这里引入了光谱光视效率的概念加以理解。
光度学常用量

光度学常⽤量光度学常⽤量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。
1CD(烛光)指完全辐射的物体,在⽩⾦凝固点温度下,每六⼗分之⼀平⽅厘⽶⾯积的发光强度。
(以前指直径为2.2厘⽶,质量为75.5克的鲸油烛,每⼩时燃烧7.78克,⽕焰⾼度为4.5厘⽶,沿⽔平⽅向的发光强度)1Lm(流明)指1CD烛光照射在距离为1厘⽶,⾯积为1平⽅厘⽶的平⾯上的光通量。
1Lux(勒克司)指1L的光通量均匀地分布在1平⽅⽶⾯积上的照度。
⼀般主动发光体采⽤发光强度单位烛光CD,如⽩炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采⽤光通量单位流明L,如LCD投影机等;⽽照度单位勒克司Lux,⼀般⽤于摄影等领域。
三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不同的⾓度去理解。
⽐如:如果说⼀部LCD 投影机的亮度(光通量)为1600流明,其投影到全反射屏幕的尺⼨为60英⼨(1平⽅⽶),则其照度为1600勒克司,假设其出光⼝距光源1厘⽶,出光⼝⾯积为1平⽅厘⽶,则出光⼝的发光强度为1600CD。
⽽真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀,亮度将⼤打折扣,⼀般有50%的效率就很好了。
实际使⽤中,光强计算常常采⽤⽐较容易测绘的数据单位或变向使⽤。
对于LED显⽰屏这种主动发光体⼀般采⽤CD/平⽅⽶作为发光强度单位,并配合观察⾓度为辅助参数,其等效于屏体表⾯的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显⽰⾯积相乘,得到整个屏体的在最佳视⾓上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。
⼀般室外LED显⽰屏须达到4000CD/平⽅⽶以上的亮度才可在⽇光下有⽐较理想的显⽰效果。
普通室内LED,最⼤亮度在700~2000CD/平⽅⽶左右。
单个LED的发光强度以CD为单位,同时配有视⾓参数,发光强度与LED的⾊彩没有关系。
采光照明中有哪些光度学基本量?_建筑光学

采光照明中有哪些光度学基本量?吴筱北京奥博泰科技有限公司在采光照明中大家经常提到亮度、照度和流明等用语,那么它们的准确定义是什么呢?使用这些基本量要注意哪些常犯的错误呢?请细读本文,很多内容在书上和网上是没有的,有些内容在网上的解释也是不准确的,甚至是错误的。
1光度学中的基本量1.1辐射通量辐射通量是指辐射体在单位时间内辐射出的总能量,单位是瓦(W ),可以简称为“辐通量”。
实际上,辐射通量就是辐射体的辐射功率。
例如一个功率60W 的灯泡,其辐射通量就是60W 。
1.2光通量光通量是表示可见光对人眼的视觉刺激程度的量,单位是流明(lm )。
光通量实际上是辐通量的一部分,是辐射能中能引起人眼光刺激的那一部分辐通量。
公式表示为()⎰Φ=Φλλλd V K e m 式中,e Φ——辐射通量;m K ——最大光视效能,lm/W 683=m K 。
对于灯来说,光通量是其向四周发出的对人眼视觉刺激程度的总量,是对其发光能力的描述。
1.3发光效率光源发出的总光通量与总辐射能通量之比,单位为流明/瓦(lm ·W -1),简称光效。
白炽灯的发光效率约为14lm ·W -1,石英卤钨灯的发光效率约为30lm ·W -1,荧光灯的发光效率约为50lm ·W -1。
LED 的发光效率达到100lm ·W -1以上。
1.4发光强度发光强度是光度学中最基本的一个量。
发光强度用来描述光源在某一指定方向上发出光通量能力的大小。
用某一方向上单位立体角内所辐射的光通量的大小表示,单位是坎德拉(cd )。
公式表示为ΩΦ=d d I 式中,Ωd 是立体角元。
图1对于灯来说,其向四周发出的光通量一般不是均匀的,所以不能简单地根据光通量判断灯的亮暗。
例如,手电筒的光通量并不很大,但其在特定方向上具有很强的照明能力。
1.5光出射度光出射度表示发光表面单位面积发出的光通量,单位是勒克斯(lx )。
亮度单位 cmd

亮度单位 cmd在计算机图形学中,亮度是用来描述光的强度或物体表面明亮程度的物理量。
在图像处理和显示技术中,亮度单位是用来度量图像亮度级的数字。
本文将从计算机屏幕亮度单位、图像亮度单位以及光度学亮度单位三个方面展开介绍。
1. 计算机屏幕亮度单位计算机屏幕的亮度单位常用的有cd/m²(流明每平方米)和nit (尼特)。
这两个单位均用于描述显示器的最大亮度。
cd/m²表示每平方米的显示面积上发出的光线总量,而nit则表示每平方米的显示面积上的光通量密度。
这两个单位可以用来指导用户在不同环境中调整显示器的亮度,以获得最佳的视觉效果。
2. 图像亮度单位在图像处理中,常用的亮度单位有亮度(Luminance),像素值(Pixel Value)和灰度(Gray Level)。
亮度是描述图像中每个像素的明暗程度的物理量,通常用光照产生的亮度来定义。
亮度的单位可以是绝对单位,如坎德拉每平方米(cd/m²);也可以是相对单位,如标准化亮度,范围从0到1。
像素值是表示每个像素的数字值,其取值范围通常是从0到255或0到1。
灰度则是指黑白图像中每个像素的明暗程度,可用像素值表示。
3. 光度学亮度单位在光度学中,亮度单位常用的有坎德拉(Candela)、流明(Lumen)和勒克斯(Lux)。
坎德拉用来描述光源的亮度,是国际单位制中的基本单位,它定义为在特定方向上单位固角内放射出的总光通量。
流明用来描述光源的亮度,是衡量光源发出的光总量的单位,与人眼对不同颜色的感知强度相关。
勒克斯用来描述照明光源的亮度,是单位面积上照射到物体上的光通量密度。
总结一下,亮度单位是用来度量光的强度或物体表面明亮程度的物理量。
在计算机图形学中,常用的亮度单位有cd/m²和nit;在图像处理中,常用的亮度单位有亮度、像素值和灰度;在光度学中,常用的亮度单位有坎德拉、流明和勒克斯。
这些亮度单位能够帮助我们描述光的强度和图像的明暗程度,从而实现不同应用领域的需求。
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
亮度的概念

发光强度、光通量、照度、亮度的概念2008年12月07日 14:53发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍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。
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。
光度学相关物理量小结

光度学相关物理量小结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。
下面来给出相关概念以及单位的详细描述。
1.光通量(luminous flux)定义1:由发光体发出的光能,在单位时间内到达、离开或通过某一截面的光能数量,叫光通量,通常用Φ来表示。
定义2:光通量是光源的辐射能通量对人眼所引起视觉的物理量。
即单位时间内某一波段内的辐射能量与该波段的相对视敏率的乘积。
人眼对不同波段光的敏感程度与光的颜色有关,在整个可见光范围内敏感程度并不是均匀的。
可以用相对敏感函数曲线进行描述。
人眼对于波长X=555nm的光线最为敏感,我们定义这时的相对视敏率Vs(555)=1。
当X为其它值时,Vs(X)均小于1。
如果对于某一波长X 的单色光,其辐射功率为P(X),相对视敏函数为Vs(X),则可以定义光通量为Y(X)=P(X)*Vs(X)。
故不同波段的光即使辐射功率相等,光通量却不等。
例如,当波长为555×109-米的绿光与波长为650×109-米的红光辐射功率相等时,前者的光通量为后者的10倍。
在理论上辐射功率可用瓦特来度量,但因视觉对此尚与光色有关。
所以依标准光源及正常视力另定之“流明(lm)”来作为光通量的单位。
它是国际单位体系(SI) 和美国单位体系(AS) 的光通量单位。
如果您想将光作为穿越空间的粒子(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。
流明数越大,即表示发光体所发出的可见光就越强。
如前所述,流明数与发光体的类别和功率有关,发光体的功率越大,它的流明数就越高。
发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为1流明。
用时间来计算发光流明的数量是“秒数*流明数=流明秒”。
摄影用的闪光灯的闪光度即以流明秒为单位表示的。
光度学四个光度名词讲解

光通量=4πlm=12.566lm
光通量F(lm)定义 定义 光通量
定义:标准蜡烛1面度角光通量 1lm=标准蜡烛F /4π。 光通量F;单位lm。
用途:主要用于衡量光源能力, 一支60W白炽灯约750lm。
特征: 没有方向概念,没有密度 概念, 是区域片总和值。
照度E(lx)定义 定义 照度
定义:标准蜡烛1米处照度L=1lx。 得公式 :E=F/A 式中:F光通量 ; A面积;单位平方米 m2。 式意义;照度定义为流明每平方米。 用途:主要用于衡量照明能力
亮度L(cd/m2 )定义 亮度 定义
定义:距离标准蜡烛1米处设个屏幕,从远处对着 烛光 方向看屏幕亮度=1/π cd/m2。 (注)
用途:主要用于衡量屏幕亮度 距离1m
特征:有方向概念,(有发光角度概念), 有密度概念, 是点数值。
注:面发光
定义小结
为了便于记忆:设光强1cd点光源外套半径1米圆球。
亮度L( 亮度L(cd/m2 )看到马路上一排路灯, L( 近的比远的亮?
正确答案是一样亮。视觉对物体远近在视网膜成像有 尺寸改变亮度无变化。
四种单位可否换算:有否先决条件? 四种单位可否换算 如何换算?
先决条件是近似点光源可以换算: 已知光强cd和发光角度求光通量。
F= I 2π (α /180 ) 2 。 α < 180 o ; F= I 2π(2- ((360-α) /180)2 )。 α > 180 o ; 式中F光通量;I光强: α 发光角度:单位度o 。
概念
在说明四个光度单位前,设想一下如果是你应该如何来衡 量光的度值。
光的多少称 光通量
就如日常生活衡量钱币的多少单位是元一样 ,衡量光多少 的单位是光通量 lm。 可以讲600lm灯泡比150lm灯泡光多发光 450lm。 光通量 F (Luminous flux) 单位: lm (lumen)(读流明)
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光度学常用量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。
1CD(烛光)指完全辐射的物体,在白金凝固点温度下,每六十分之一平方厘米面积的发光强度。
(以前指直径为2.2厘米,质量为75.5克的鲸油烛,每小时燃烧7.78克,火焰高度为4.5厘米,沿水平方向的发光强度)1Lm(流明)指1CD烛光照射在距离为1厘米,面积为1平方厘米的平面上的光通量。
1Lux(勒克司)指1L的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。
一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD,如白炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L,如LCD投影机等;而照度单位勒克司Lux,一般用于摄影等领域。
三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不同的角度去理解。
比如:如果说一部LCD 投影机的亮度(光通量)为1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸(1平方米),则其照度为1600勒克司,假设其出光口距光源1厘米,出光口面积为1平方厘米,则出光口的发光强度为1600CD。
而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀,亮度将大打折扣,一般有50%的效率就很好了。
实际使用中,光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。
对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位,并配合观察角度为辅助参数,其等效于屏体表面的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显示面积相乘,得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。
一般室外LED显示屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。
普通室内LED,最大亮度在700~2000CD/平方米左右。
单个LED的发光强度以CD为单位,同时配有视角参数,发光强度与LED的色彩没有关系。
单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。
LED生产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮,最佳视角上及中心位置上发光强度最大的点。
封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了LED视角和光强分布。
一般来说相同的LED视角越大,最大发光强度越小,但在整个立体半球面上累计的光通量不变。
当多个LED较紧密规则排放,其发光球面相互叠加,导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。
在计算显示屏发光强度时,需根据LED视角和LED的排放密度,将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%~90%不等,作为单管平均发光强度。
一般LED的发光寿命很长,生产厂家一般都标明为100,000小时以上,实际还应注意LED的亮度衰减周期,如大部分用于汽车尾灯的UR红管点亮十几至几十小时后,亮度就只有原来的一半了。
亮度衰减周期与LED生产的材料工艺有很大关系,一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED。
1、强度(I、Intensity)单位坎德拉(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。
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。
因此,很多情况下我们用光通量(单位流明,见下)来表示手电了。
以上我们说“亮”和“亮度”时带了引号,是因为这是我们常规说的亮度,并非光度学严格意义上的亮度,这一单位后面会展开。
常见光源发光强度(cd):太阳,2.8E27;高亮手电,10000;5mm超高亮LED,15。
2、光通量(F,Flux),单位流明,即lm。
是光源的固有属性,是单位时间内光源辐射的总能量,即光功率定义:光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量解释:同样,这个量是对光源而言,是描述光源发光总量的大小的,与光功率等价。
光源的光通量越大,则发出的光线越多对于各向同性的光(即光源的光线向四面八方以相同的密度发射),则 F = 4πI。
也就是说,若光源的I为1cd,则总光通量为4π =12.56 lm。
与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。
要想被照射点看起来更亮,我们不仅要提高光通量,而且要增大会聚的手段,实际上就是减少面积,这样才能得到更大的强度。
要知道,光通量也是人为量,对于其它动物可能就不一样的,更不是完全自然的东西,因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。
3、光效,单位,流明/瓦,即1W的能量能够转换成多少LM的光通量。
至于电光源的发光效率,是另外一个相关的话题,是说1W的电功率到底能转化成多少光通量。
人眼对不同颜色的光的感觉是不同的,此感觉决定了光通量与光功率的换算关系。
对于人眼最敏感的555nm的黄绿光,1W = 683 lm,也就是说,1W的功率全部转换成波长为555nm的黄绿光,为683流明。
这个是最大的光转换效率,也是定标值,因为人眼对555nm 的光最敏感。
对于其它颜色的光,比如650nm的红色,1W的光仅相当于73流明,这是因为人眼对红光不敏感的原因。
对于白色光,要看情况了,因为很多不同的光谱结构的光都是白色的。
例如LED的白光、电视上的白光以及日光就差别很大,光谱不同。
电光源的发光效率,是说1W的电功率到底能转化成多少光通量。
如果全部转换成555nm的光,那就是每瓦683流明。
但如果有一半转换成555nm的光,另一半变成热量损失了,那效率就是每瓦341.5流明。
白炽灯能达到1W=20 lm就很不错了,其余的都成为热量或红外线了。
测量一个不规则发光体的光通量,要用到积分球,比较专业而复杂。
常见发光的大致效率(流明/瓦)白炽灯,15白色LED,20日光灯,50 无极灯LVD,60节能灯,60 太阳,94 钠灯,1204、光照度(E,Illuminance),单位勒克斯即lx(以前叫lux)。
从另一个角度来反映光源亮不亮定义:1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度解释:光照度是对被照地点而言的,但又与被照射物体无关。
一个流明的光,均匀射到1m2的物体上,照度就是1 lx。
照度的测量,用照度表,或者叫勒克斯表、lux表。
事实上,照度是最容易测量的了(相对其它三个量),照度表很便宜就可以买到(几百元)。
为了保护眼睛便于生活和工作,在不同场所下到底要多大的照度都有规定,例如机房不得低于200 lx。
阳光下的照度是自然界里面很大的也很常见的了,为11万lx左右(自己实测)。
我刚才测量了一下,房间是3.8mx6.5m,有12个20W的日光灯管,桌面照度为400勒克司。
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)举例:快速路要求20Lx,光源垂直距离为8米,照射半径为2米,则选择什么光源和功率?根据公式推出光通量L=(E/ COS3θ)* 照射面积S*垂直距离的平方=20*1*3.14*2*2*8*8=16076Lm根据不同光源的光效推出功率:W=L/光效,如选择无极灯,W=16076/60=268W,但是实际上这么大功率的直流无极灯很少用,可换成低压钠灯:W=16076/120=134W即可。
5、亮度(L,Luminance),单位尼特,即nt。
反映的是发光面或反射面光线进入到人眼里面时的感受亮不亮。
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/平米解释:这个是最容易被误解的概念了。
亮度是针对光源而言,而且不是对点光源,是对面光源(包括发光面和反射面)而言的。
无论是主动发光的还是被动(反射)发光的。
亮度是一块比较小的面积看起来(人眼的感受)到底有多“亮”的意思。
这个多“亮”,与取多少面积无关,但为了均匀,我们把面积取得比较小,因此才会出现“这一点的亮度”这样的说法。
事实上,点光源是没有亮度概念的。
另外,发光面的亮度与距离无关,但与观察者的方向有关。
说一个手电很“亮”,并不是说该手电的亮度高(因为手电是没有亮度概念的),而是说其发光强度大,或者是说被它照射的物体亮。
说一个星星(点光源)很亮,并非是说其亮度高,而是说其星等高而已。
亮度不仅取决于光源的光通量,更取决于等价发光面积和发射的会聚程度。
光亮度是指一个表面的明亮程度,即从一个表面出来或反射出来的光通量,而不同的物体有不同的反射系数(或吸收系数),例如在同一照度的地方,先后放上一张白纸和黑纸,对人眼而言其亮度差别是很大的。
白纸的反射系数是80%,而黑纸的反射系数只有3%。
对比分析:照度与亮度照射在某一单位面积表面上的入射光的总量,可用照度来反映;若从某一单位面积表面上反射到人眼中的反射光总量,可用亮度来反映。
还有说照度和亮度一般是对照射距离一定,照射光斑一定的发光体而言的,如:路灯;对于手电筒之类的光斑、照射距离不定的没法说照度和亮度,要说则一定指出是在什么距离和照射面积下。
6、色温,即通过开尔文温度表示的黑体的温度来表示颜色一、色温的定义:因为大部分光源所发出的光皆通称为白光,故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度,以量化光源的光色表现。