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2016/4/14 11:14:41
1967年法国第十三届计量大会规定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、光亮度、光通量和光照度等的单位,为统一工程技术中使用的光学度量单位有重要意义。为使您了解和使用便利,以下将有关知识做一简单介绍:
1、发光强度与光亮度
发光强度简称光强,单位是candela(坎德拉)简写cd。Lcd是指光源在方向的单位立体角内发出的光通量。光源辐射是均匀时,则光强为I=F/Ω,Ω为立体角,单位为球面度(sr),F为光通量,单位是流明,对于点光源由I=F/4。光亮度是表示发光面明亮程度的,指发光表面在方向的发光强度与垂直且方向的发光面的面积之比,单位是坎德拉/平方米。
并且,烛光、烛光、坎德拉三个概念是有区别的,不宜等同。从数量上看,60坎德拉等于58.8烛光,亥夫纳灯的1烛光等于0.885烛光或0.919坎德拉。
2、烛光、烛光、坎德拉
在每平方米101325牛顿的标准大气压下,面积等于1/60平方厘米的“黑体”(即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体),在纯铂(Pt)凝固温度(约2042K获1769℃)时,沿垂直方向的发光强度为1坎德拉。
对于一个漫散射面,尽管各个方向的光强和光通量不同,但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面,所以从各个方向上观看图像,都有相同的亮度感。给13亿中国人们更多听觉关怀!! 以下是部分光源的亮度值:单位:cd/m2
太阳:1.5*10;日光灯:(5—10)*103;月光(满月):2.5*103;黑白电视机荧光屏:120左右;彩色电视机荧光屏:80左右。
3、光通量与流明
光源所发出的光能是向所有方向辐射的,对于在单位时间里通过某一面积的光能,称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同,眼睛对各色光的敏感度也有所不同,即使各色光的辐射能通量相等,在视觉上并不能产生相同的明亮程度,在各色光中,黄、绿色光能激起大的明亮感觉。
如果用绿色光作水准,令它的光通量等于辐射能通量,则对其它色光来说,激起明亮感觉的本领比绿色光为小,光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明,是英文lumen的音译,简写为lm。
黑体在铂的凝固温度下,从5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为1lm。为表明光强和光通量的关系,发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为1六名。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。
4、光照度与勒克斯
光照度可用照度计直接测量。光照度的单位是勒克斯,是英文lux的音译,也可写为lx。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。有时为了充分利用光源,常在光源上附加一个反射装置,使得某些方向能够得到比较多的光通量,以增加这一被照面上的照度。
例如汽车前灯、手电筒、摄影灯等。以下是各种环境照度值:
单位lux黑夜:0.001—0.02;月夜:0.02—0.3;阴天室内:5—50;阴天室外:50—500;晴天室内:100—1000;夏季中午太阳光下的照度:约为10*9次方;阅读书刊时所需的照度:50—60;家用摄像机标准照度:1400。
漫反射面的亮度计算公式和相关推导如下:
L=ρE/π即:亮度=照度×反射率÷圆周率,所以:E=Lπ/ρ
举例:假设你的反射面的反射率为0.7,那么达到10×102cd/m2,亮度所需的照度是:E=Lπ/ρ=1000×3.14/0.7=4485Lux