几个光学术语的解释以及换算关系
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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
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
550 0.9950 679.0
555 1.0000 683.0
560 0.9950 679.0
570 0.9520 649.0
(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。
4.一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)
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)。
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)。
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
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?
580 0.8700 593.0
590 0.7570 516.0
600 0.6310 430.0
610 0.5030 343.0
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
700 0.0041 2.78
710 0.0021 1.43
720 0.0010 0.716
730 0.0005 0.355
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
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
660 0.0610 41.4
670 0.0320 21.8
680 0.0170 11.6
690 0.0082 5.59
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
430 0.0116 7.91
440 0.0230 15.7
450 0.0380 25.9
460 0.0600 40.9
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色4000K,RZ中性白色5000K,RR日光色6500K。
390 0.0001 0.13
400 0.0004 0.27
410 0.0012 0.82
420 0.0040 2.73
(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
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
620 0.3810 260.0
630 0.2650 181.0
640 0.1750 119.0
650 0.1070 73.0
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。
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