(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”。南华机电的工程师经常和客户解释某款灯的时候，需要用照度计来放在一定距离上来测光照度给客户看，这个数值可以侧面反应我们的灯照在地面上的实际达成的效果，此概念与压力的概念相似。以上三者的关系还可以用下图展示：

球体内的光源的光通量为1lm,各个角度发射出来的光强为1cd，抠掉的一个单位面积上的光照度为1lux.

光亮度是表示发光面明亮程度的(注意这里描述的是一个发光面的明亮程度，而不特制某光源），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（这句话实在绕口），单位是坎德拉/平方米。图中蓝色线条标示的就是光亮度。(Luminance describes the impression of brightness the viewer experiences. The relationship between luminance and brightness is non-linear and very complex.)此值倾向于描述观察者的感觉，例如各种显示屏、电视灯所标称的亮度就是这个数值，例如对于一块电脑显示屏，虽然各个角度的光通量、光强都是不同的，但看屏幕的观察者却感觉其亮度在180度以内是相差无几的。以下图示可以作为阐述：