发光强度、光亮度、光通量和光照度(精)
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。
(完整版)光强、光通量、光照度、光亮度的概念区分
光强、光通量、光照度、光亮度的概念区分图是MARTIN KLAASEN先生手绘的图上黄色灯泡散发的各个角度的光的总和即为为光通量（注意这是一个能量概念），它的单位是流明lm(lumen)，可以假想将此灯泡放在一个密闭的球体内然后点亮，那么这个球体的内表面所接受到的整体的光照能量，就是这个灯泡的光通量，如果这个灯泡的光强是1cd(坎德拉），球体的接收到的光通量为1lm，也就是说这个灯泡的光通量为1流明，光通量为可测量值。
衡量一个灯到底能发多少光是用流明的概念，一个流明越高的灯其所发散出来的光也就越多。
这就与我们的常识相关了，一个100瓦的灯泡要比45瓦的亮很多，其实也就是灯的功率越大，其流明也越高，而南华机电的工程师的很大一部分工作就在于要采用更小的功率发散出更多流明的光。
在这一点上，有优秀水平的同行可以用200瓦不到的LED光源制作出超越400瓦传统灯具的新款灯具。
图上红色线条图示的是光强度（注意这是一个强度概念），是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量，它的单位是坎德拉cd(candela)。
直白说发光强度是描述了光源到底有多亮，由于光也是一种能量，那么从一个特定角度，不同的光源发射过来的能量是不同的，我们就用光强来衡量这些不同。
例如我们点亮这个黄色灯泡，我们在一个水平的角度所能看到的就是这个灯泡的光强。
光强的公式为I=F/Ω，其中F为光通量，单位是流明，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,也就是说光通量在某个角度的平均数值。
南华机电中光强的航空灯LM401在白天能够发出20000cd的光，不过特别标注是在垂直发光角零度上，就是这个原因。
此概念与压强的概念相似，其描述的是一个强度概念。
光照度是描述落在某个表面上的光的总和，图上的surface承载的部分就是，它的单位是勒克斯lx(Lux)，光照度可用照度计直接测量。
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，习称“烛光米”。
(完整版)光强、光亮、光照、光通量之间的关系
光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：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。
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、绿色光能激起最大的明亮感觉。
LED 光学单位基本换算
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（cd/m²）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。
光照度
在光度学中是没有“光强”这样一个概念的。
常用的光学量概念有发光强度、光照度、光出射度和光亮度。
“光强”只是一个通俗的说法，很难说对应哪一个光度学概念。
以上所说的几个概念都是有严格的物理定义的：发光强度：光源在单位立体角内发出的光通量，单位是坎德拉，即每球面度1流明。
光照度：被照明面单位面积上得到的光通量，单位是勒克斯，即每平方米1流明。
光出射度：光源单位面积上发出的光通量，单位与光照度相同。
光亮度：单位面积上沿法线方向的发光强度，或称单位面积在其法线方向上单位立体角内发出的光通量，单位是尼特，即每平方米每球面度1流明。
由于发光强度、光亮度与方向有关，容易推导出：各个方向上光亮度相同的光源其发光强度是方向的余弦函数，在法线方向上发光强度最大，称为余弦辐射体，也叫朗伯光源。
各个方向上发光强度都相等的光源其光亮度就是不等的。
发光强度、光出射度和光亮度都是表示光源的发光的发光特性的。
楼上所说考虑太阳到地球距离的平方是将太阳当成点光源，利用地面上的照度计算太阳的发光强度。
而把太阳朝向地球的这一面作为一个面光源，再除以这个面积就是太阳在与地球连线方向的光亮度。
当然这与太阳直接发光的发光强度或光亮度相比是有下降的，因为太阳光经过大气还要衰减的。
这些光学量都用到光通量，光通量是与辐射能通量相对应的光学量，因为光是一种电磁辐射。
不同波长的电磁波1瓦的辐射能通量所相当的光通量是不一样的，换算到光通量要考虑人眼的光谱灵敏度曲线，即人眼对不同波长同样的辐射能通量所感受到的光是不一样的，如红外光、微波、紫外光等人眼是看不见的，而400nm到760nm波长的可见光是人眼能看得见的。
在物理光学中也提到“光强”，是用麦克斯韦方程组解出光的电矢量，电场强度的平方就是物理光学中的光强，主要用于计算干涉、衍射效应得到的图形。
在光学各相关学科中光强度是一个比较含糊的概念，不同的分支有不同的说法，有的等同于发光强度，有的等同于光照度，有的等同于光亮度。
光学知识,光学单位及定义(精)
光学知识：光学单位及定义2008.12.18摘录及整理1、光通量：光通量等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。
其定义是：纯铂在熔化温度（约1770℃）时，其1/60平方米的表面面积于1球面度的立体角内所辐射的光量。
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。
例如，当波长为555×10-7米的绿光与波长为65×10-6米的红光辐射功率相等时，前者的光通量为后者的10倍。
光通量通常用F来表示，光通量的单位为：流明（lm）。
在理论上其功率可用瓦特来度量，但因视觉对此尚与光色有关；所以度量单位采用依标准光源及正常视力另定之“流明”来度量光通量。
例如：一只40W的日光灯的光通量约为2100lm。
3、光亮度：光亮度简称：亮度，表示发光面明亮程度，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。
亮度通常用L v来表示，国际单位是：坎德拉/平方米（cd/m2）。
光照度的计算公式：L v = I v / S式中：L v：光亮度，单位cd/m2；I v：光强，单位cd；S：照射面积，单位m2。
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，电视机的荧光屏就近似于这个漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。
部分光源的亮度值：日光灯：5000～10000 cd/m2；满月月光：2500cd/m2；黑白电视机荧光屏：120 cd/m2左右；彩色电视机荧光屏：80 cd/m2左右；4、光照度：光照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。
光照度通常用E v来表示，国际单位是：流明/平方米（1Lm/m2），也叫做勒克斯（Lux）；1Lux=1Lm/m2。
光照度的计算公式：E v =F / S式中：E v：光照度，单位Lux；F：光通量，单位lm；S：照射面积，单位m2。
(完整版)光强、光亮、光照、光通量之间的关系.doc
光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cd I=F/ Ω光源在指定方向的单位立体角内发出的度光通量。
坎德拉(Candela)光亮cd/m2 表示发光面明亮程度的，指发光表面在指度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lm F 单位时间里通过某一面积的光能，称为通量过这一面积的辐射能通量。
流明(Lumen) 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lx 被光均匀照射的物体，距离该光源 1 米处，度在 1m2面积上得到的光通量是 1lm 时，它勒克斯的照度是 1lux 。
(Lux) 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 。
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流明量lm，光通量cd/m2，勒克斯lux介绍
流明，光通量，勒克斯介绍
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。
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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。
给13亿中国人们更多听觉关怀！！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*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。
lux（照度）和cd/m2（亮度）是怎么换算的
L=R×E [公式6-1]
式中L为亮度,R为反射系数,E为照度.
国际单位制(SIE单位制的光度单位
名称符号单位英文名
光强度I坎德拉Candela(cd
光照度E勒克斯Lux(lx
光亮度L尼特Nit
光通量φ流明Lumen(lm
1.光强度光强度(luminous intensity是光源在单位立体角内辐射的光通量,以I表示,单位为坎德拉(candela,简称cd.1坎德拉表示在单位立体角内辐射出1流明的光通量.
2.光通量光通量(luminous flus是由光源向各个方向射出的光功率,也即每一单位时间射出的光能量,以φ表示,单位为流明(lumen,简称lm.
3.光照度光照度(illuminance是从光源照射到单位面积上的光通量,以E表示,照度的单位为勒克斯(Lux,简称lx.
4.反射系数人们观看物体时,总是要借助于反射光,所以要经常用到"反射系数"的概念.反射系数(reflectance factor是某物体表面的流明数与入射到此表面的流明数之比,以R表示.
5.光亮度光亮度(luminance是指一个表面的明亮程度,以L表示,即从一个表面反射出来的光通量.不同物体对光有不同的反射系数或吸收系数.光的强度可用照在平面上的光的总量来度量,这叫入射光(inci-dentlight或照度(illuminance.若用从平面反射到眼球中的光量来度量光的强度,这种光称为反射光(reflection light或亮度(brightness.例如,一般白纸大约吸收入射光量的20%,反射光量为80%;黑纸只反射入射光量的3%.所以,白纸和黑纸在亮度上差异很大.
亮度和照度的关系如图6-2(a所示,最常用的照度单位是呎烛光(footcandle.1呎烛光是在距离标准烛光一英尺远的一平方英尺平面上接受的光通量.如果按公制单位,则以米为标准,照度就用米烛光(metrecandle
来表示,即1米烛光是距离标准烛光一米远的一平方米面积上的照度.1米烛光等于0.0929呎烛光.
从图6-2上,我们不难理解亮度和照度之间的关系,其关系为:
L=R×E [公式6-1]
式中L为亮度,R为反射系数,E为照度.
因此,当我们知道一个物体表面的反射系数及其表面的照度时,便可推算出它的亮度.
亮度也有几种度量单位.亮度的单位是用一种理想化了的标准状态来定义的(如图6-2b.以一支标准蜡烛当作光源,放在一个半径为1公尺的球体的中心位置.假设这个蜡烛会均匀发散它的全部光线,则落在球体内
表面一平方公尺表面积上的所有光量为1个流明(lumen.实际应用中,亮度单位用流明太小了,所以通常取
其十倍的单位——毫朗伯(millilambert来表示.比毫朗伯稍大的单位是呎朗伯(footlambert,1毫朗伯等
于0.929呎朗伯.英国标准的呎朗伯是用光源的烛光数,从光源到表面积的英尺数和表面的反射率来规定的.在有些国家,普遍使用的是米制单位,是以毫朗伯为基础的[1毫朗伯(mL=0.929呎朗伯(ftL=3.183烛光/平方米(c/m2=10阿普熙提(apostilbs].光亮度的单位还有:坎德拉/平方米(即尼特,Nit=1cd/m2等.。