几个光学术语的解释以及换算关系

几个光学术语的解释以及换算关系


.发光强度(光度)的含义是什么?
答：发光强度（光度，I）定义为:点光源在某一方向上的发光强度，即是发光体在单位时间内所射出的光量，也简称为光度，常用单位为烛光（cd，坎德拉），一个国际烛光的定义为以鲸鱼油脂制成的蜡烛每小时燃烧120格冷（grain）所发出的光度，一格冷等于0.0648克

2.发光强度(光度)的单位是什么?
答：发光强度常用单位为烛光（cd，坎德拉），国际标准烛光（lcd）的定义为理想黑体在铂凝固点温度（1769℃）时，垂直于黑体（其表面积为1m2）方向上的60万分之一的光度，所谓理想黑体是指物体的放射率等于1，物体所吸收的能量可以全部放射出去，使温度一直保持均匀固定，国际标准烛光（candela）与旧标准烛光（candle）的互换关系为 1candela=0.981candle
3.什么叫做光通量?光通量的单位是什么?
答：光通量（φ）的定义是：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者（人能感觉出来的辐射通量）即称为光通量。光通量的单位为流明（简写lm），1流明（lumen或lm）定义为一国际标准烛光的光源在单位立体弧角内所通过的光通量，由于整个球面面积为4πR2，所以一流明光通量等于一烛光所发出光通量的1/4π，或者说球面有4π,因此按照流明的定义可知一个cd的点光源会辐射4π流明，即φ（流明）=4πI（烛光），假定△Ω为很小的立体弧角，在△Ω立体角内光通量△φ，则有△φ=△ΩI



4.一英尺烛光的含义是什么?
答：一英尺烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一英尺远而与光线正交的面上的光照度，简写为1ftc（1 lm/ft2，流明/英尺2），即每平方英尺内所接收的光通量为1流明时的照度，并且1ftc=10.76 lux



5.一米烛光的含义是什么?
答：一米烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一米远而与光线正交的面上的光照度，称为勒克斯（lux，也有写成 环保技术> 照度计），即每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度（流明/米2）



6. 1 lux的含义是什么？
答：每平方公尺内所接收的光通量为1流明时的照度



7.照度的含义是什么?
答：照度（E）的定义为：被照物体单位受照面积上所接受的光通量，或者说受光照射的物体在单位时间内每单位面积上所接受的光度，单位以米烛光或英尺烛光（ftc）表示



8.照度与光度、距离之间有什么关系?
答：照度与光度、距离间的关系是：E(照度)=I(光度)/r2(距离平方)



9.被照体的照度大小与哪些因素有关?
答：被照体的照度与光源的发光强度及被照体和光源之间的距离有关，而与被照体

的颜色、表面性质及表面积大小无关
1881年，烛光的定义为：1磅鲸脑油制成之蜡烛，以120mg/h的速度水平燃烧的水平方向上的发光强度
后来又使用过以醋酸戊脂、白炽灯、戊烷灯等做过定义
1948年，以铂凝固点的黑体辐射来定义
1967年，candela是在101325Pa下，处于铂凝固温度的黑体的1/600000m^2表面在垂直方向上的发光强度
1979年，candela是发出单色辐射的频率为540*10^12Hz的单色辐射的光谱光视效能K=683lm/W

好象经常大家把烛光和坎德拉等同起来，实际上两者是有偏差的.
这些单位的换算好像都没有太大的实际意义。人们普遍关心的是1lm=？cd 1cd=？W的换算关系，以下请大家参考：为cd、lm、w的一些换算系数
波长(nm) CIE 适应光的光度有效系数 适应光流明/瓦特的换算因子
380 0.0000 0.05
390 0.0001 0.13
400 0.0004 0.27
410 0.0012 0.82
420 0.0040 2.73
430 0.0116 7.91
440 0.0230 15.7
450 0.0380 25.9
460 0.0600 40.9
470 0.0910 62.1
480 0.1390 94.8
490 0.2080 142.0
500 0.3230 220.0
510 0.5030 343.0
520 0.7100 484.0
530 0.8620 588.0
540 0.9540 650.0
550 0.9950 679.0
555 1.0000 683.0
560 0.9950 679.0
570 0.9520 649.0
580 0.8700 593.0
590 0.7570 516.0
600 0.6310 430.0
610 0.5030 343.0
620 0.3810 260.0
630 0.2650 181.0
640 0.1750 119.0
650 0.1070 73.0
660 0.0610 41.4
670 0.0320 21.8
680 0.0170 11.6
690 0.0082 5.59
700 0.0041 2.78
710 0.0021 1.43
720 0.0010 0.716
730 0.0005 0.355
740 0.0003 0.170
750 0.0001 0.082
760 0.0001 0.041



色温有国家和国际两个分类标准
国际标准包括：低色温2700K—3500K，中色温3500K—4500K，高色温5500K—6500K。
国家标准包括：RD白炽灯2700K，RN暖白色3000K，RB白色3500K
RL冷白色4000K，RZ中性白色5000K，RR日光色6500K。
一般根据

要求使用各种色温的灯管。一般来讲,暖色也就是2700K,多用于酒吧、家庭卧室看起来温馨舒适,4000K色温多用于食品店、面包房,使食品看上去很新鲜诱人。而大多数办公照明场所如医院、学校、办公楼、地下车库多使用的是6500K荧光灯管，看起来清晰明亮。
-------------------------节选 国际照明标准 国家照明标准 对比


国际 国内都认可的灯具瓦数标准与照明光通量换算标准
220V白炽灯泡瓦数与流明的换算
10W——65lm
15W——101lm
25W——198lm
40W——340lm
60W——540lm
100W——1050lm
150W——1845lm
200W——2660lm
300W——4350lm
500W——7700lm
1000W——17000lm
日光灯管的换算
15W＝490lm－560lm
20W＝700lm－800lm
30W＝1160lm－1400lm
40W＝1700lm－1920lm

亮度与照度单位换算关系
（1）当光源照射在一个物体上时，我们可以测出哪是光源发射的（Lumvnance?D亮度）或哪是物体反射的（Illuminance?D照度）。
（2）照度取决于物体的反射特性。它非常类似于照片，它测量的仅仅是反射光。它通用的单位是勒克斯。
（3）然而，EL灯是一个光源：它应当用亮度单位来表示，也就是fL（英尺朗伯）或cd/m2，也称为“nits”。有些工程师更倾向于用fL，而国际标准组织常用nits。nits与fL转换的公式为：1 nits×0.2919=1 fL；和1 fL×3.426=1 nits[注；这些因数由pi（π）和m2/ft2（0.0929）导出。
（4）很明显，用勒克斯是一个不正确的单位，从勒克斯也不能转换成其它单位。 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

光通量

光通量（Luminous flux）：即一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率（Flow arte），为说明光源发光的能力的基本量，单位为流明（Lumen）。例如一个100瓦（W）的灯泡可产生1,750lm，而一支40W冷白日光灯管则可产生3,150lm的光通量。根据定义，1lm为发光强度（l）1cd的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通量。

发光强度

发光强度（Luminous intensity, Candlepower）：发光强度简称光度，系指从光源一个立体角（单位为sr）所放射出来的光通量，也就是光源或照明灯具所发出的光通量在空间选定方向上分布密度，单位为烛光（Candle or Candela, cd）。发光强度为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，可用每一单位面积的光通量来测量。1lm的光通量均匀分布在1平方公尺（m2）的表面，即产生1勒克斯（Lux, 环保技术> 照度计）的照度；1lm的光通量落在1平

方英尺（ft2）的表面，其照度值为1尺烛光（Footcandle, fc）。

辉度 亮度 辉度或亮度（luminance, Brightness）：当人眼目视某物所看到的，可以两种方式表达：一用于较高发光值者如光源或灯具，直接以其发光强度来表示；另一则用于本身不发光只反射光线者如：室内表面或一般物体，以亮度表示。亮度即被照物每单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度，用以显示被照物的明暗差异，公制单位为烛光/平方公尺（Candela/m2, cd/m2）或尼特（nit），英制单位为英尺朗伯（Footlambert, fl）。

反射率 反射率（Reflectance orreflection factor）：某表面的亮度取决于落于其上的光量与该表面所能反射光线的能力；其所能反射的光的多寡与分布形式则取决于该材料表面的性质，以反射光与入射光的比值来表示，称为该材料表面的反射比或反射率（%）。完美的黑色表面的反射比为0，亦即无论多少光落于其上皆无亮度产生而全被吸收；反之，完美白色表面的反射比为1（反射率100%，吸收率0%）。反射比的测量，首先，将照度计置于物体表面读出其表面照度值Ei（Incident light），再将照度值置于其上5-8cm（感光部分朝该表面且确定无阴影遮挡），即可测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为该材料表面的反射比

　光通量： 符号 Φ，单位 流明 Lm， 说明 发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量 光强：符号 I，单位 坎德拉 cd，说明 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量 照度：符号 E，单位 勒克斯 Lm/m2，说明 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量 亮度：符号 L，单位 尼脱 cd/m2，说明 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量 光效：单位 每瓦流明 Lm/w，说明 电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电量来表示。

lux是物理学上的什么单位？
照度单位！照度是反映光照强度的一种单位，其物理意义是照射到单位面积上的光通量，照度的单位是每平方米的流明（Lm）数，也叫做勒克斯（Lux）： 1Lux=1Lm/m2。上式中，Lm是光通量的单位，其定义是纯铂在熔化温度（约1770℃）时，其1/60平方米的表面面积于1球面度的立体角内所辐射的光量。
为了对照度的量有一个感性的认识，下面举一例进行计算，一只100W的白炽灯，其发出的总光通量约为1200Lm，若假定该光通量均匀地分布在一半球面上，则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得： 半径为1m的半球面积为2π×12=6.28 m2，距光源1m处的光照度值为： 1200Lm/6.28 m2=191Lux。同理，半径为5m的半球面积为:2π×52=157 m2，距光源5m处的光照度值为

： 1200Lm/157 m2=7.64Lux。
一般情况：夏日阳光下为100000LUX；阴天室外为10000LUX；室内日光灯为100LUX；距60W台灯60cm桌面为300LUX；电视台演播室为1000LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为0.1LUX；烛光（20cm远处）10～15LUX。
照度参考表
天气 照度LUX 室内场所
晴天 30000~300000 生产车间 10~500
阴天 3000 办公室 30~50
日出日落 300 餐厅 10~30
月圆 0.3~0.03 走廊 5~10
星光 0.0002~0.00002 停车场 1~5
阴暗夜晚 0.003~0.0007


色温介绍
色温高低计量单位是以<凯式>KelvinScale-以K为单位.据说是凯氏于铁工厂内看到工人在溶铁时.金属由溶化

開始至最高温度時所呈現的顏色而以數據單位給予記錄下來.後人將此單位以K來計算。 开始至最高温度时所呈现的颜色而以数据单位给予记录下来.后人将此单位以K来计算。

色温概念影響深遠.一天24小時從早到晚色溫不盡相同,一個成功的攝影人應對色溫有所認識才對.以下列表介紹一 色温概念影响深远.一天24小时从早到晚色温不尽相同.

时间--以夏天6月~9为基准 呈現顏色

呈现颜色 調性

调性 呈現K數

呈现K数 影響範圍

影响范围
凌晨--3點30分~4點

凌晨--3点30分~4点 深藍-稍偏紫

深蓝-稍偏紫 無

无 1000K~2500K 此色溫另人有神秘的感覺

此色温另人有神秘的感觉
凌晨--4點~~5點(日出前的色溫)

凌晨--4点~~5点(日出前的色温) 黄色--金黄色---紅色

黄色--金黄色---红色 暖調

暖调 2500K~3500K 另人有溫暖的感覺

另人有温暖的感觉
早上--5.30分~~7點

早上--5.30分~~7点 淺藍色

浅蓝色 日光色

日光色 4000K~5000K
中午--10點~~下午3點

中午--10点~~下午3点 白色-較接近標準色溫

白色-较接近标准色温 日光色

日光色 5500K~~4500K 熱情的感覺

热情的感觉
傍晚--下午5點30分~~7點

傍晚--下午5点30分~~7点 黄色--金黄色---紅色

黄色--金黄色---红色 暖調

暖调 2500K~~4000K 另人有溫暖的感覺

另人有温暖的感觉

内容 呈現顏色

呈现颜色 調性

调性 呈現K數

呈现K数 影響範圍

影响范围
陰天-下雨天

阴天-下雨天 偏灰階

偏灰阶 冷調

冷调 6000k~7000k 有些冷峻消瑟感覺

有些冷峻消瑟感觉
日光燈

日光灯 偏綠

偏绿 冷調

冷调 7000k~~8000k 不舒服的感覺

不舒服的感觉
黄燈泡--石英燈

黄灯泡--石英灯 黄-金黄-紅

黄-金黄-红 暖調

暖调 3000k~3500k 另人有溫暖的感覺

另人有温暖的感觉
閃光燈

闪光灯 白 標準色温

标准色温 5000k~5500k 正常/無

正常/无