照度计中的亮度与照度单位换算与几个光学术语解释

(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, lx)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 电光源电能转化为光的能力,以发出的光通量除以耗电量来表示。

1.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lx),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.照度光度、距离之间有什么关系?
答:照度光度、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是发出单色辐射频率为540*10^12Hz的单色辐射光谱光视效能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

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发布人:众宇旺仪器 发布时间:2009年10月23日 已被浏览 9070 次 〖 打印本文