有关照度和亮度的单位
在英文中照度为为illuminancce,单位为lux(lxlxlx); 亮度luminance,单位为cd/m2cd/m^2cd/m2
其实在英文中这两个单词的意思是差不多的,怎么理解这两个单位呢?
照度:illuminance = incident light 射入的光线,一般衡量接收的光,比如环境光
亮度:luminance = light leave the source 衡量射出的光线,一般衡量光源的光,比如灯具的光
为了解释这两个单位,还需要引入两个基本光度学的单位
这里有一个光通量的概念,单位是流明lumen(lm),这其实是一个与人眼特性有关的亮。即使是相同功率的光,人眼的亮度感知与光的波长有关。光通量流明定义的是555nm波长的光,人眼接受到1683W\frac{1}{683}W6831W功率时感受的亮度,因此lumen定义的是一个感觉量。
但是国际基本单位制中,lumen并不是基本单位,光度学的基本单位是坎德拉candle(cd),cd是光强度的单位, lumen由candle推导出来,1lm=1cd⋅1sr1 lm = 1cd \cdot 1sr1lm=1cd⋅1sr。 sr为立体角steradian的单位,表示半径为1的球表面上面积为1的部分对应的立体角, 因此半球面对应的立体角为2pi2pi2pi, 全球面对应的立体角为4pi4pi4pi。
再回到上面关于照度和亮度的话题。
照度: 1lx=1lmm21lx = 1\frac{lm}{m^2}1lx=1m2lm
亮度: 1cd/m2=1lmsr⋅m21cd/m^2=1\frac{lm}{sr\cdot m^2}1cd/m2=1sr⋅m2lm
比如下图:矩形块接受的光通量都为1,矩形块面积为1,那么矩形块接受的照度都为1lx。
但是该矩形块对应的立体角不一样,前者立体角为1,后者立体角为1/2,因此后者的亮度是前者亮度的2倍。这也符合我们的直觉:如果从近处看的灯,和远处看的灯一样亮,肯定从远处看的灯的亮度更高。
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