各種光源之光度與光束比較

光源 光度I(cd) 光束ω(lm)
太陽 3x10 27 4x1028
月亮 6x10 15 8x1016
40W白熾燈 40 500
40W白色日光燈 250 3100
40W水銀燈 100 1300

3 照度(E)

3.1 定義:
被照體單位面積上所受的光通量

3.2 單位:
勒克斯(lux)=流明/平方米
幅透(phot)=流明/平方厘米
米燭光:距離一燭光的光源一米處的點被照體表面上的照度。

3.3 關系式

照度=光度/距離2

E=I/r2
r為光源到被照物表面的距離

3.4 公式

E=dφ/dA
dA為被照體單位面積

當被照體傾斜,與光束成θ夾角時:

E=dφcosθ/dA

3.5 照度的矢量特性
照度具有矢量特性,遵循矢量法則。照度在垂直平面上的分矢量值,稱為垂直面照度。照度在水平面上的分矢量,稱為水平面度。在某點上，垂直面照度和水平面照度的合成矢量值，稱為法線照度。

3.6 非平面照度
除平面照度外,還有兩種與照明質量的主觀印象有關的非平面照度,它們是平均球面照度和平均柱面照度。

平均球面照度:指放置在某點上的一個無限小的球體表面上的平均照度,稱為該點的平均球面照度,它的量值與方向無關,有時也稱之為標量照度。

假設一個點光源的光強值為I,某被照點與點光源的距離為d,則該點的平均球面照度:

E=I/4d2

平均柱面照度:指放置在某點上的一個無限小的圓柱體表面上的平均照度,稱為該點的平均柱面照度,圓柱體軸線與入射光線要垂直,因此,它的量值與方向有關。

假設一個點光源的光強值為I,某被照點與點光源的距離為d,入射光線與被照面的夾角為&phi,則該點的平均柱面照度為:

E=Isin φ/πd2

各種光源之照度比較

光源 照度(lx)
太陽光(直射) 約10萬
陰天(薄云) 3-7萬
雨天 1-3萬
陰暗天 1-2萬
月光(月圓) 約0.2
星光 約0.0003
燈光(辦公室) 500-1000

4 亮度

4.1 定義:
(1) 亮度(B):光源每單位面積所發(fā)出的光通量。
(2) 亮度(M):被照物體每單位面積所反射出的光通量。

4.2 單位:郎伯(lambert)
1郎伯=1流明/cm2

4.3 公式
B=φ/S
M=dφ/dA

4.4 反射系數(shù)(e)
被照物體亮度與照度之比為反射系數(shù)(e)。

e=亮度M/照度E
亮度M=ex照度E

5 輝度(L:Luminance)

5.1 定義:
光源體在某一方向上,每單位透影面積上所發(fā)出的光度。

5.2 單位:
尼都(nit)=燭光/平方米(1nt=1cd/m2)
斯迪伯(stilb)=燭光/平方里米(1nt=1cd/cm2)

5.3 公式
L=I/S 或L=dI/dS

5.4 關系式
亮度(lm/m2)=πx輝度(cd/m2)
M=F/S=4π I/S=πL

6 對比度(CONTRACT)