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# 光度学基本概念
- URL: https://yinguobing.com/blog/basic-concepts-of-luminous/
- Published: 2012-09-15T19:09:13.000Z
- Updated: 2022-05-29T06:02:18.000Z
- Description: 研究光强弱的学科简称光度学。
- Author: 尹国冰
- Tags: 显示技术

研究光强弱的学科简称光度学。

光也是一种电磁辐射，1秒钟内通过一定截面积的辐射能称作**辐射能通量**（Radiation Flux 其实就是辐射功率），单位为瓦特。

对大量正常视力的观察者所做实验表明，人眼对波长为550nm的绿光最为敏感。

你并不能直接说出一盏灯有多么亮，但是你可以直观的说出两盏灯是否**一样亮**。如果有一个1W的波长为550nm的绿灯，同时还有一个波长为400nm的紫灯，当你看起来两者一样亮的时候，紫灯的功率其实是2500W。以绿灯为基准，我们把二者辐射能通量的比值定义为**视见函数**（Visibility function）。在这里，波长为400nm时的视见函数值=1w/2500w=0.0004。同理，波长为550nm的绿灯，视见函数值为1。

所以，我们看起来一样亮的绿灯和紫灯，紫灯要付出更多的辐射能量。不同波长的光视见函数值随波长变化曲线如下图所示：

![Luminosity](https://yinguobing.com/blog/content/images/2012/09/Luminosity.png)

黑色为明视情况，绿色为暗视情况（例如夜间）。这是由于人眼中对光敏感的细胞有两种。（更详细内容可以查阅维基百科关于视见函数。）

因此，将某一波长的视见函数值与辐射能通量相乘，再乘以一个固定的数值683，就是该波长的光拥有的**光通量** (Luminous flux)，单位为流明（lm）。

当光源看起来是一个小点时候，它向四面八方发射光，我们把一个单位立体角发出的光通量定义为**光强度** (Luminous intensity)，单位为坎德拉（cd）。

如果是一个发光面，则把单位投影面积、单位立体角发出的光通量定义为**光亮度** (Brightness)，单位为尼特（nit），也等效为坎德拉/平方米（cd/m^2）

假设这个电光源照亮了地上1平方米的地面，并且这1平方米地面上的光通量刚好是1流明，我们把 光通量/面积称为**照度** (Illumination)，单位为勒克斯（lx）。本例中刚好为1lx。

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封面图片：Photo by [Rohan Makhecha](https://unsplash.com/@rohanmakhecha?utm%5Fsource=unsplash&utm%5Fmedium=referral&utm%5Fcontent=creditCopyText) on [Unsplash](https://unsplash.com/s/photos/light?utm%5Fsource=unsplash&utm%5Fmedium=referral&utm%5Fcontent=creditCopyText)