光度学四个光度名词讲解
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目录
• 前言 • 概念
光的多少称光通量
书桌台面受到光照多少称照度
一束光射远而强的能力称光强
眼睛看到电视屏幕感觉亮不亮称亮度
• 定义 几个数学名词：圆；球；球面；圆面角；4π； 点光源
光通量F(lm)定义 照度E(lx)定义 光强I(cd)定义 亮度L(cd/m2 )定义 定义小结
目录
• 进一步理清概念 中文名称与光度学单位名称容易混淆：日常文字中提到的亮度 含义可能指四个单位中任意一种 ？ 照度E（lx）：同样光照下，黑色台面和白色台面，看上去哪个亮？ 光强I（cd）：平行光光强 如何计算？ 亮度L（cd/m2）：看到马路上一排路灯，近的比远的亮？
特征：没有方向概念，有密度概念, 是点数值。
光强I（cd）定义
定义：标准蜡烛向四周每个方位的光强为1cd。 式1： I= F/ α ; 1cd =1lm/1sr 式中F光通量 ；I光强； α 立体角，单位：sr。 式2：I= ES2。 式中；E照度；S距离：单位米 m。
用途：主要用于衡量灯具配光曲线
本篇试着用浅显方法（省却微分数学表达式），讲解貌似 简单又不太简单的内容。
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。
光强Ｉ：平行光光强 如何计算？
光强从点光源来定义，平行光可以认为是原点距离很 远的点光源。
通常分布光度计测6米和测10米 ，带抛物面灯 具光强曲线6米和10米会有差异。即不可把灯具的光强 原点简单理解在光源处。但光度计测10光强就定义10 米点光源。
为了接近实际，故一般室内灯具测6米（格栅灯
等）。室外灯具测10米（路灯等） 。
号∶sr）也称1sr 立体角 r
1sr=71.80961o
点光源
西方研究光度学时间是要早于电灯发明，那时主要人工光源是蜡烛， 英文candela。为了度衡光度用多少支蜡烛光来计量。 解放初期上海市民称15W白炽灯为15支光（ 15支蜡烛光）。 我们现在就定义一支标准蜡烛。它光源非常小象个点。为了减少烦恼我们 不关心标准蜡烛如何定义。标准蜡烛光通量=4πlm=12.566lm。
中文名称与光度学单位名称容易混淆： 日常文字中提到的亮度含义 可能指四个单位中任意一种 ？
日常中文提到亮度含义可能指： 1， 日光灯亮度亮---光通量F（lm）； 2，手电光亮度亮---光强I（cd）； 3，房间亮度亮---照度E（lx）； 4，霓虹灯亮度亮---亮度L（cd/m2 ）。
* 英文brightness也有同样现象。
为了便于记忆：设光强1cd点光源外套半径1米圆球。
① 光强1cd
② 球内壁照度 1lx
③ 球外面亮度 1/π cd/m2=0.31831cd/m2
④ 1立体角内1lm
⑤ 总流明4πlm
1lm
圆球 1lx
进一步理清概念
到这儿四个光度名词已经全部讲解完毕，为了进一步理清 概念，再例举些相关内容随意讲讲。
光通量 F (Luminous flux) 单位： lm (lumen)（读流明）
测量用积分球。
书桌台面受到光照多少 称照度
一盏或多盏灯照明书桌台面,如果光照到多看书则亮。这个 受到光照多少称照度lx。教室书桌台面照度一般需要大于300lx。 照度 E（Illuminance） 单位：lx（读勒克斯）
已知距离S和光强I求照度E 点光源光强公式：E=I/S2。 式中I光强；E照度；S距离：单位米 m。 式意义；点光源照度与距离平方成反比。
精品课件！
测量用分布光度仪， 获得光源的分布光强 曲线。
眼睛看到电视屏幕感觉亮不亮 称亮度
视觉电视屏幕感觉亮不亮单位是亮度cd/m2。本词“亮度” 是光度学中专用单位名词，词意比中文外延小，特指视觉亮度。
亮度 L （lightness;brightness ） 单位： cd/m2 （ candela/m2）（ 读坎德拉每平方米）
测量用类似于 摄影器的亮度仪。
定义
早期教课书四个光度单位定义均从光强出发，由于光强 概念本身就较难理解，本篇试从较易理解的光通量出发。 之 前并重温一下相关立体几何学。
几个数学名词： 圆；球；球面；圆面角；4π
圆；平面圆，圆心到圆周距离相等；半径=r 球；立体圆，圆心到球面距离相等；半径=r 球面；特指面积值=r2，整个球面积 =4π个r2 球面度；以r2球面的角度（steradian，符
四种单位可否换算：有否先决条件？如何换算？
前言
四个光度单位“光通量F（lm）；光强Ｉ（cd）；照度Ｅ （lx）；亮度Ｌ（cd/m2）从不同角度表征照明的光度值。
清晰概念不但对照明从业人员，对人们日常生活也有意义。 由于我们的教育从小学、中学、到大学（照明专业除外）缺失相 关内容。就大部分照明从业人员一般也只能从零星资料中无师自 通。 这些概念看似不难，但要真正弄清仍需要费些脑筋。
亮度Ｌ（cd/m2 ）看到马路上一排路灯， 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？ 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 。
测量用手持照度表一Fra bibliotek光射远而强的能力称 光强
手电筒发出的光虽只有100lm，但光束很强100米外还很亮， 日光灯光有2000lm，光束强度却比不过手电筒。这种衡量光束 射远而强的能力称光强，手电筒光强（cd）比日光灯高。 光强 I (luminousintensity) 单位：cd(candela,cd)( 读坎德拉)
特征：有方向概念，有密度概念, 有距离概念， 是有原点的线数值。
亮度L(cd/m2 )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
照度Ｅ：同样光照下，黑色台面和白色台 面，看上去哪个亮？
从照度Ｅ（lx）角度，同样光照E下，黑色台面和白色 台面照度Ｅ（lx）一样，但从亮度L角度 （cd/m2）， 白色台面比黑色台面cd/m2高。
平面漫反射材料亮度：
已知照度E和反光率求亮度Ｌ L=E/π 计反光率 L=RE / π
式中L为亮度,R为反射系数,E为照度.
光通量=4πlm=12.566lm
光通量F(lm)定义
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：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
• 前言 • 概念
光的多少称光通量
书桌台面受到光照多少称照度
一束光射远而强的能力称光强
眼睛看到电视屏幕感觉亮不亮称亮度
• 定义 几个数学名词：圆；球；球面；圆面角；4π； 点光源
光通量F(lm)定义 照度E(lx)定义 光强I(cd)定义 亮度L(cd/m2 )定义 定义小结
目录
• 进一步理清概念 中文名称与光度学单位名称容易混淆：日常文字中提到的亮度 含义可能指四个单位中任意一种 ？ 照度E（lx）：同样光照下，黑色台面和白色台面，看上去哪个亮？ 光强I（cd）：平行光光强 如何计算？ 亮度L（cd/m2）：看到马路上一排路灯，近的比远的亮？
特征：没有方向概念，有密度概念, 是点数值。
光强I（cd）定义
定义：标准蜡烛向四周每个方位的光强为1cd。 式1： I= F/ α ; 1cd =1lm/1sr 式中F光通量 ；I光强； α 立体角，单位：sr。 式2：I= ES2。 式中；E照度；S距离：单位米 m。
用途：主要用于衡量灯具配光曲线
本篇试着用浅显方法（省却微分数学表达式），讲解貌似 简单又不太简单的内容。
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。
光强Ｉ：平行光光强 如何计算？
光强从点光源来定义，平行光可以认为是原点距离很 远的点光源。
通常分布光度计测6米和测10米 ，带抛物面灯 具光强曲线6米和10米会有差异。即不可把灯具的光强 原点简单理解在光源处。但光度计测10光强就定义10 米点光源。
为了接近实际，故一般室内灯具测6米（格栅灯
等）。室外灯具测10米（路灯等） 。
号∶sr）也称1sr 立体角 r
1sr=71.80961o
点光源
西方研究光度学时间是要早于电灯发明，那时主要人工光源是蜡烛， 英文candela。为了度衡光度用多少支蜡烛光来计量。 解放初期上海市民称15W白炽灯为15支光（ 15支蜡烛光）。 我们现在就定义一支标准蜡烛。它光源非常小象个点。为了减少烦恼我们 不关心标准蜡烛如何定义。标准蜡烛光通量=4πlm=12.566lm。
中文名称与光度学单位名称容易混淆： 日常文字中提到的亮度含义 可能指四个单位中任意一种 ？
日常中文提到亮度含义可能指： 1， 日光灯亮度亮---光通量F（lm）； 2，手电光亮度亮---光强I（cd）； 3，房间亮度亮---照度E（lx）； 4，霓虹灯亮度亮---亮度L（cd/m2 ）。
* 英文brightness也有同样现象。
为了便于记忆：设光强1cd点光源外套半径1米圆球。
① 光强1cd
② 球内壁照度 1lx
③ 球外面亮度 1/π cd/m2=0.31831cd/m2
④ 1立体角内1lm
⑤ 总流明4πlm
1lm
圆球 1lx
进一步理清概念
到这儿四个光度名词已经全部讲解完毕，为了进一步理清 概念，再例举些相关内容随意讲讲。
光通量 F (Luminous flux) 单位： lm (lumen)（读流明）
测量用积分球。
书桌台面受到光照多少 称照度
一盏或多盏灯照明书桌台面,如果光照到多看书则亮。这个 受到光照多少称照度lx。教室书桌台面照度一般需要大于300lx。 照度 E（Illuminance） 单位：lx（读勒克斯）
已知距离S和光强I求照度E 点光源光强公式：E=I/S2。 式中I光强；E照度；S距离：单位米 m。 式意义；点光源照度与距离平方成反比。
精品课件！
测量用分布光度仪， 获得光源的分布光强 曲线。
眼睛看到电视屏幕感觉亮不亮 称亮度
视觉电视屏幕感觉亮不亮单位是亮度cd/m2。本词“亮度” 是光度学中专用单位名词，词意比中文外延小，特指视觉亮度。
亮度 L （lightness;brightness ） 单位： cd/m2 （ candela/m2）（ 读坎德拉每平方米）
测量用类似于 摄影器的亮度仪。
定义
早期教课书四个光度单位定义均从光强出发，由于光强 概念本身就较难理解，本篇试从较易理解的光通量出发。 之 前并重温一下相关立体几何学。
几个数学名词： 圆；球；球面；圆面角；4π
圆；平面圆，圆心到圆周距离相等；半径=r 球；立体圆，圆心到球面距离相等；半径=r 球面；特指面积值=r2，整个球面积 =4π个r2 球面度；以r2球面的角度（steradian，符
四种单位可否换算：有否先决条件？如何换算？
前言
四个光度单位“光通量F（lm）；光强Ｉ（cd）；照度Ｅ （lx）；亮度Ｌ（cd/m2）从不同角度表征照明的光度值。
清晰概念不但对照明从业人员，对人们日常生活也有意义。 由于我们的教育从小学、中学、到大学（照明专业除外）缺失相 关内容。就大部分照明从业人员一般也只能从零星资料中无师自 通。 这些概念看似不难，但要真正弄清仍需要费些脑筋。
亮度Ｌ（cd/m2 ）看到马路上一排路灯， 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？ 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 。
测量用手持照度表一Fra bibliotek光射远而强的能力称 光强
手电筒发出的光虽只有100lm，但光束很强100米外还很亮， 日光灯光有2000lm，光束强度却比不过手电筒。这种衡量光束 射远而强的能力称光强，手电筒光强（cd）比日光灯高。 光强 I (luminousintensity) 单位：cd(candela,cd)( 读坎德拉)
特征：有方向概念，有密度概念, 有距离概念， 是有原点的线数值。
亮度L(cd/m2 )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
照度Ｅ：同样光照下，黑色台面和白色台 面，看上去哪个亮？
从照度Ｅ（lx）角度，同样光照E下，黑色台面和白色 台面照度Ｅ（lx）一样，但从亮度L角度 （cd/m2）， 白色台面比黑色台面cd/m2高。
平面漫反射材料亮度：
已知照度E和反光率求亮度Ｌ L=E/π 计反光率 L=RE / π
式中L为亮度,R为反射系数,E为照度.
光通量=4πlm=12.566lm
光通量F(lm)定义
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：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