光度学四个光度名词讲解.ppt

1、光度学四个光度名词讲解,光通量（lm）；光强（cd）；照度（lx）；亮度（cd/m2） 陈列,目录,前言 概念 光的多少称光通量 书桌台面受到光照多少称照度 一束光射远而强的能力称光强 眼睛看到电视屏幕感觉亮不亮称亮度 定义 几个数学名词：圆；球；球面；圆面角；4； 点光源 光通量F(lm)定义 照度E(lx)定义 光强I(cd)定义 亮度L(cd/m2 )定义 定义小结,进一步理清概念 中文名称与光度学单位名称容易混淆：日常文字中提到的亮度含义可能指四个单位中任意一种 ？ 照度E（lx）：同样光照下，黑色台面和白色台面，看上去哪个亮？ 光强I（cd）：平行光光强 如何计算？ 亮度L（cd/m

2、2）：看到马路上一排路灯，近的比远的亮？ 四种单位可否换算：有否先决条件？如何换算？,目录,前言,四个光度单位“光通量F（lm）；光强（cd）；照度（lx）；亮度（cd/m2）从不同角度表征照明的光度值。 清晰概念不但对照明从业人员，对人们日常生活也有意义。由于我们的教育从小学、中学、到大学（照明专业除外）缺失相关内容。就大部分照明从业人员一般也只能从零星资料中无师自通。 这些概念看似不难，但要真正弄清仍需要费些脑筋。 本篇试着用浅显方法（省却微分数学表达式），讲解貌似简单又不太简单的内容。,概念,在说明四个光度单位前，设想一下如果是你应该如何来衡量光的度值。,光的多少称光通量,就如日常生活衡

3、量钱币的多少单位是元一样 ，衡量光多少的单位是光通量 lm。 可以讲600lm灯泡比150lm灯泡光多发光450lm。 光通量 F (Luminous flux) 单位： lm (lumen)（读流明）,测量用积分球。,书桌台面受到光照多少 称照度,一盏或多盏灯照明书桌台面,如果光照到多看书则亮。这个受到光照多少称照度lx。教室书桌台面照度一般需要大于300lx。照度 E（Illuminance） 单位：lx（读勒克斯）,测量用手持照度表,一束光射远而强的能力称光强,手电筒发出的光虽只有100lm，但光束很强100米外还很亮，日光灯光有2000lm，光束强度却比不过手电筒。这种衡量光束射远而强

4、的能力称光强，手电筒光强（cd）比日光灯高。 光强 I (luminousintensity) 单位：cd(candela,cd)( 读坎德拉),测量用分布光度仪，获得光源的分布光强曲线。,眼睛看到电视屏幕感觉亮不亮 称亮度,视觉电视屏幕感觉亮不亮单位是亮度cd/m2。本词“亮度”是光度学中专用单位名词，词意比中文外延小，特指视觉亮度。 亮度 L （lightness;brightness ） 单位： cd/m2 （ candela/m2）（ 读坎德拉每平方米）,测量用类似于 摄影器的亮度仪。,定义,早期教课书四个光度单位定义均从光强出发，由于光强概念本身就较难理解，本篇试从较易理解的光通量出

5、发。 之前并重温一下相关立体几何学。,几个数学名词：圆；球；球面；圆面角；4,圆；平面圆，圆心到圆周距离相等；半径=r 球；立体圆，圆心到球面距离相等；半径=r 球面；特指面积值=r2，整个球面积 =4个r2 球面度；以r2球面的角度（steradian，符号sr）也称1sr 立体角,r,1sr=71.80961o,点光源,西方研究光度学时间是要早于电灯发明，那时主要人工光源是蜡烛， 英文candela。为了度衡光度用多少支蜡烛光来计量。 解放初期上海市民称15W白炽灯为15支光（ 15支蜡烛光）。 我们现在就定义一支标准蜡烛。它光源非常小象个点。为了减少烦恼我们 不关心标准蜡烛如何定义。标准

6、蜡烛光通量=4lm=12.566lm。,光通量=4lm=12.566lm,光通量F(lm)定义,定义：标准蜡烛1面度角光通量 1lm=标准蜡烛F /4。 光通量F；单位lm。 用途：主要用于衡量光源能力，一支60W白炽灯约750lm。,特征：没有方向概念，没有密度 概念,是区域片总和值。,照度E(lx)定义,定义：标准蜡烛1米处照度L=1lx。 得公式 ：E=F/A 式中：F光通量 ； A面积；单位平方米 m2。 式意义；照度定义为流明每平方米。,用途：主要用于衡量照明能力,特征：没有方向概念，有密度概念, 是点数值。,光强I（cd）定义,定义：标准蜡烛向四周每个方位的光强为1cd。 式1：

7、I= F/ ; 1cd =1lm/1sr 式中F光通量 ；I光强； 立体角，单位：sr。 式2：I= ES2。 式中；E照度；S距离：单位米 m。,用途：主要用于衡量灯具配光曲线,特征：有方向概念，有密度概念, 有距离概念，是有原点的线数值。,光强,亮度L(cd/m2 )定义,定义：距离标准蜡烛1米处设个屏幕，从远处对着烛光方向看屏幕亮度=1/ cd/m2。 （注）,距离1m,用途：主要用于衡量屏幕亮度,特征：有方向概念，（有发光角度概念）， 有密度概念, 是点数值。,注：面发光,定义小结,为了便于记忆：设光强1cd点光源外套半径1米圆球。,光强1cd 球内壁照度 1lx 球外面亮度 1/ c

8、d/m2=0.31831cd/m2 1立体角内1lm 总流明4lm,1lx,1lm,1cd,圆球,进一步理清概念,到这儿四个光度名词已经全部讲解完毕，为了进一步理清概念，再例举些相关内容随意讲讲。,中文名称与光度学单位名称容易混淆：日常文字中提到的亮度含义可能指四个单位中任意一种 ？,日常中文提到亮度含义可能指： 1， 日光灯亮度亮-光通量F（lm）； 2，手电光亮度亮-光强I（cd）； 3，房间亮度亮-照度E（lx）； 4，霓虹灯亮度亮-亮度L（cd/m2 ）。,* 英文brightness也有同样现象。,光强：平行光光强 如何计算？,光强从点光源来定义，平行光可以认为是原点距离很远的点光源

9、。 通常分布光度计测6米和测10米 ，带抛物面灯具光强曲线6米和10米会有差异。即不可把灯具的光强原点简单理解在光源处。但光度计测10光强就定义10米点光源。 为了接近实际，故一般室内灯具测6米（格栅灯等）。室外灯具测10米（路灯等） 。,照度：同样光照下，黑色台面和白色台面，看上去哪个亮？,从照度（lx）角度，同样光照E下，黑色台面和白色台面照度（lx）一样，但从亮度L角度 （cd/m2）， 白色台面比黑色台面cd/m2高。,平面漫反射材料亮度：,已知照度E和反光率求亮度 L=E/ 计反光率 L=RE /式中L为亮度,R为反射系数,E为照度.,亮度（cd/m2 ）看到马路上一排路灯，近的比远的亮？,正确答案是一样亮。视觉对物体远近在视网膜成像有尺寸改变亮度无变化。,四种单位可否换算：有否先决条件？如何换算？,先决条件是近似点光源可以换算：,已知光强cd和发光角度求光通量。 F= I 2 ( /180 ) 2。 180 o