光強、光亮、光照、光通量之間的關系

　　1967年法國第十三屆國際計量大會規(guī)定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、 勒克斯分別作為發(fā)光強度、光亮度、光通量和光照度等的單位，為統(tǒng)一工程技術 中使用的光學度量單位有重要意義。為了解和使用便利，以下將有關知識做一簡 單介紹：

　　1.燭光、國際燭光、坎德拉（candela)的定義

　　在每平方米101325牛頓的標準大氣壓下，面積等于1/60平方厘米的絕對“黑 體”（即能夠吸收全部外來光線而毫無反射的理想物體），在純鉬（Pt)凝固溫 度（約2042K獲1769°C)時，沿垂直方向的發(fā)光強度為1坎德拉。并且，燭光、 國際燭光、坎德拉三個概念是有區(qū)別的，不宜等同。從數(shù)量上看，60坎德拉等 于58.8國際燭光，亥夫納燈的1燭光等于0.885國際燭光或0.919坎德拉。

　　2.發(fā)強度與光亮度

　　發(fā)光強度簡稱光強，國際單位是candela (坎德拉）簡寫cd。Lcd是指光源 在指定方向的單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。光源輻射是均勻時，則光強為 I=F/Q,Q為立體角，單位為球面度（sr) ,F為光通量，單位是流明，對于點 光源由I=F/4。光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的，指發(fā)光表面在指定方向的發(fā) 光強度與垂直且指定方向的發(fā)光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。對于一 個漫散射面，盡管各個方向的光強和光通量不同，但各個方向的亮度都是相等的。 電視機的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個方向上觀看圖像，都有 相同的亮度感。

　　以下是部分光源的亮度值：單位cd/m2

　　太陽：1.5*10 ;日光燈：（5—10) *103;月光（滿月）：2.5*103;黑白電視

　　機熒光屏：120左右；彩色電視機熒光屏：80左右。

　　3.光通量與流明

　　光源所發(fā)出的光能是向所有方向輻射的，對于在單位時間里通過某一面積的光 能，稱為通過這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同，眼睛對各色光的敏感 度也有所不同，即使各色光的輻射能通量相等，在視覺上并不能產(chǎn)生相同的明亮 程度，在各色光中，黃、綠色光能激起最大的明亮感覺。如果用綠色光作水準， 令它的光通量等于輻射能通量，則對其它色光來說，激起明亮感覺的本領比綠色 光為小，光通量也小于輻射能通量。光通量的單位是流明，是英文lumen的音譯， 簡寫為lm。絕對黑體在鉬的凝固溫度下，從5.305*103cm2面積上輻射出來的光 通量為1lm。為表明光強和光通量的關系，發(fā)光強度為1坎德拉的點光源在單位 立體角（1球面度）內(nèi)發(fā)出的光通量為1流明。一只40W的日光燈輸出的光通量 大約是2100流明。

　　4.光照度與勒克斯

　　光照度可用照度計直接測量。光照度的單位是勒克斯，是英文lux的音譯，也可 寫為lx。被光均勻照射的物體，在1平方米面積上得到的光通量是1流明時，它的照度是1勒克斯。有時為了充分利用光源，常在光源上附加一個反射裝置， 使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一被照面上的照度。例如汽車 前燈、手電筒、攝影燈等。

　　以下是各種環(huán)境照度值：單位lux

　　黑夜：0.001—0.02;月夜：0.02—0.3;陰天室內(nèi)：5—50;陰天室外：50—500; 晴天室內(nèi)：100—1000;夏季中午太陽光下的照度：約為10*9次方；閱讀書刊時 所需的照度：50—60;家用攝像機標準照度：1400。

　　漫反射面的亮度計算公式和相關推導如下：

　　L=p E/ π

　　即：亮度=照度X反射率+圓周率

　　所以：E=Lπ/p

　　舉例：

　　假設你的反射面的反射率為0.7，那么達到10X102cd/m2亮度所需的照度是:

　　E=Lπ/p=1000X3.14/0.7 = 4485 Lux

　　光強度/坎德拉、光亮度/cd/m2、光通量/流明、光照度/勒克斯