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閱讀：8162發(fā)布時間：2010-6-7
1967年法國第十三屆計(jì)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(qiáng)度、光亮度、光通量和光照度等的單位，為統(tǒng)一工程技術(shù)中使用的光學(xué)度量單位有重要意義。
1. 燭光、燭光、坎德拉（candela）的定義
在每平方米101325牛頓的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，面積等于1/60平方厘米的“黑體”（即能夠吸收全部外來光線而毫無反射的理想物體），在純鉑（Pt）凝固溫度（約2042K獲1769℃）時，沿垂直方向的發(fā)光強(qiáng)度為1 坎德拉。并且，燭光、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燭光，亥夫納燈的1燭光等于0.885燭光或0.919坎德拉。
2. 發(fā)光強(qiáng)度與光亮度
發(fā)光強(qiáng)度簡稱光強(qiáng)，單位是candela（坎德拉）簡寫cd。Lcd是指光源在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(qiáng)為I=F/Ω，Ω為立體角，單位為球面度（sr）,F為光通量，單位是流明，對于點(diǎn)光源由I=F/4 。光亮度是表示發(fā)光面明亮程度的，指發(fā)光表面在方向的發(fā)光強(qiáng)度與垂直且方向的發(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(qiáng)和光通量不同，但各個方向的亮度都是相等的。電視機(jī)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。
發(fā)光強(qiáng)度（Luminous intensity, Candlepower）：發(fā)光強(qiáng)度簡稱光度，系指從光源一個立體角（單位為sr）所放射出來的光通量，也就是光源或照明燈具所發(fā)出的光通量在空間選定方向上分布密度，單位為燭光（Candle or Candela, cd）。發(fā)光強(qiáng)度為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，可用每一單位面積的光通量來測量。1lm的光通量均勻分布在1平方公尺（m2）的表面，即產(chǎn)生1勒克斯（Lux, 環(huán)保技術(shù)> 照度計(jì)）的照度；1lm的光通量落在1平方英尺（ft2）的表面，其照度值為1尺燭光（Footcandle, fc）。
輝度或亮度（luminance, Brightness）：當(dāng)人眼目視某物所看到的，可以兩種方式表達(dá)：一用于較高發(fā)光值者如光源或燈具，直接以其發(fā)光強(qiáng)度來表示；另一則用于本身不發(fā)光只反射光線者如：室內(nèi)表面或一般物體，以亮度表示。亮度即被照物每單位面積在某一方向上所發(fā)出或反射的發(fā)光強(qiáng)度，用以顯示被照物的明暗差異，公制單位為燭光/平方公尺（Candela/m2, cd/m2）或尼特（nit），英制單位為英尺朗伯（Footlambert, fl）。
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zui大的明亮感覺。如果用綠色光作水準(zhǔn)，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(lǐng)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。黑體在鉑的凝固溫度下，從5.305*10³cm²面積上輻射出來的光通量為1lm。為表明光強(qiáng)和光通量的關(guān)系，發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉的點(diǎn)光源在單位立體角（1球面度）內(nèi)發(fā)出的光通量為1六名。一只40W的日光燈輸出的光通量大約是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動速率（Flow arte），為說明光源發(fā)光的能力的基本量，單位為流明（Lumen）。例如一個100瓦（W）的燈泡可產(chǎn)生1,750lm，而一支40W冷白日光燈管則可產(chǎn)生3,150lm的光通量。根據(jù)定義，1lm為發(fā)光強(qiáng)度（l）1cd的均勻點(diǎn)光源在1球面度立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。
光通量：符號 Φ，單位 流明 Lm， 說明 發(fā)光體每秒種所發(fā)出的光量之總和，即光通量 光強(qiáng)：符號 I，單位 坎德拉 cd，說明 發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量 照度：符號 E，單位 勒克斯 Lm/m2，說明 發(fā)光體照射在被照物體單位面積上的光通量 亮度：符號 L，單位 尼脫 cd/m2，說明 發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量 光效：單位 每瓦流明 Lm/w，說明 電光源將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示。
4. 光照度與勒克斯
光照度可用照度計(jì)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。
流明是"光學(xué)亮度"的科學(xué)術(shù)語，是指一個物體的視覺亮度。 在外行人的術(shù)語中，它通常指的是"亮度"。 亮度是用每平方米的燭光亮度（Cd/m2）或nits來表示，即蠟燭一燭光在一公尺以外的所顯現(xiàn)出的亮度。 在美國，英制單位Foot-lamberts（fL）也經(jīng)常被使用。 要將fL轉(zhuǎn)換為nits，就是把fL的數(shù)字乘以3.426（即1fL＝3.426 nits）。
（1）光通量（φ） 光源在單位時間內(nèi)，向周圍空間輻射出使人眼產(chǎn)生感覺的能量，稱為光通量。用符號φ表示，實(shí)用單位為流明 （lm），簡稱流。單位電功率所發(fā)出的流明數(shù)（lm/w），稱為發(fā)光效率。
（2）發(fā)光強(qiáng)度（I） 光源在某一特定方向上單位立體角（球面度sr）內(nèi)輻射的光通量，稱為光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度，簡稱光強(qiáng)，用符號I表示，單位為坎德拉（cd），簡稱坎。
坎得拉是單位制的基本單位（舊稱“燭光”，俗稱“支光”）。1（cd）＝1（lm）/1（sr）。
1勒克斯相當(dāng)于1平方米被照面上接收到的光通量為1流明時的照度。
自然光的照度在不同光線情況下為：
晴天陽光直射地面照度約為100000lx
晴天背陰處照度約為10000lx
晴天室內(nèi)北窗附近照度約為2000lx
晴天室內(nèi)*照度約為200lx
晴天室內(nèi)角落照度約為20lx
陰天室外50—500lx
陰天室內(nèi)5—50lx
月光（滿月）250lx
日光燈5000lx
電視機(jī)熒光屏100lx
閱讀書刊時所需的照度50~60lx
在40W白熾燈下1m遠(yuǎn)處的照度約為30lx
晴朗月夜照度約為0.2lx
黑夜0.001lx
1）當(dāng)光源照射在一個物體上時，我們可以測出哪是光源發(fā)射的（Lumvnance D亮度）或哪是物體反射的（Illuminance D照度）。
（2）照度取決于物體的反射特性。它非常類似于照片，它測量的僅僅是反射光。它通用的單位是勒克斯。
（3）然而，EL燈是一個光源：它應(yīng)當(dāng)用亮度單位來表示，也就是fL（英尺朗伯）或cd/m2，也稱為“nits”。有些工程師更傾向于用fL，而標(biāo)準(zhǔn)組織常用nits。nits與fL轉(zhuǎn)換的公式為：1 nits×0.2919=1 fL；和1 fL×3.426=1 nits[注；這些因數(shù)由pi（π）和m2/ft2（0.0929）導(dǎo)出。
（4）很明顯，用勒克斯是一個不正確的單位，從勒克斯也不能轉(zhuǎn)換成其它單位。 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）
某表面的亮度取決于落于其上的光量與該表面所能反射光線的能力；其所能反射的光的多寡與分布形式則取決于該材料表面的性質(zhì)，以反射光與入射光的比值來表示，稱為該材料表面的反射比或反射率（%）。的黑色表面的反射比為0，亦即無論多少光落于其上皆無亮度產(chǎn)生而全被吸收；反之，白色表面的反射比為1（反射率100%，吸收率0%）。反射比的測量，首先，將照度計(jì)置于物體表面讀出其表面照度值Ei（Incident light），再將照度值置于其上5-8cm（感光部分朝該表面且確定無陰影遮擋），即可測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為該材料表面的反射比
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