光强、光亮、光照、光通量之间的关系

　　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。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），在纯钼（Pt)凝固温 度（约2042K获1769°C)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/Q,Q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。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。绝对黑体在钼的凝固温度下，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流明。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。

　　漫反射面的亮度计算公式和相关推导如下：

　　L=p E/ π

　　即：亮度=照度X反射率+圆周率

　　所以：E=Lπ/p

　　举例：

　　假设你的反射面的反射率为0.7，那么达到10X10²cd/m²亮度所需的照度是:

　　E=Lπ/p=1000X3.14/0.7 = 4485 Lux

　　光强度/坎德拉、光亮度/cd/m²、光通量/流明、光照度/勒克斯