什么是亮度、照度和光強？它們?nèi)哂惺裁搓P(guān)系？

什么是亮度？什么是照度？什么是光強？亮度、照度和光強都是表示光能光通量的光學(xué)參數(shù)，它們是光源重要的參數(shù)特性。那么，亮度、照度和光強三者之間存在什么樣的關(guān)系呢？本文對亮度、照度和光強的定義及它們之間的關(guān)系做了簡要的介紹。

什么是亮度？

概念：表示發(fā)光面發(fā)光強弱的物理量。

國際單位：坎德拉·米-2符號cd·m-2。

公式：B=dI/dscosθ=dφ/dscosθdΩ

說明：（1）亮度等于發(fā)光面ds在某一方向r的發(fā)光強度I除以發(fā)光面在該方向的投影面積dscosθ，即該發(fā)光面積在這一方向的光亮度.也表明，在r方向上從單位投影而積在單位主體角內(nèi)發(fā)出的光通量。

（2）亮度單位還有“流明/米2、球面度”或“流明/厘米2·球面度”符號為Lm/（m2·Sr）或Lm/（cm2·Sr）。

（3）大多數(shù)發(fā)光亮體隨觀察方向而變，但有些光源如太陽、黑體、粗糙的發(fā)光面，其亮度和方向無關(guān)，這些光源叫做朗伯光源。

（4）亮度不僅適用于發(fā)光體，而且適用于反射體。

什么是照度？

概念：落在被照射物體上的光通量叫做照度。

國際單位：“勒克斯”符號為（Lx）或“輻透”，符號為（ph）。

公式：E=IdΩ/ds=Icosθ/r2，E=dφ/ds

說明：（1）1勒克斯=1流明/1米2，1輻透=1流明/1厘米2，1勒克斯=10-4輻透，如果把照度公式中的光通量換成輻射通量，即可得輻射照度，其單位為w/m2或w/cm2。

（2）對點光源來說，照度反比于光源到受照面的距離r與受照面法線n間夾角θ的余弦。

（3）適宜于閱讀的照度為60Lx。

什么是光強？

概念：光源在一定方向范圍內(nèi)發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量，它等于點光源沿某一方向上單位立體角內(nèi)發(fā)射出的光通量。

國際單位：坎德拉，簡稱坎，符號cd。

公式：1坎德拉=1流明/1球面度。

說明：發(fā)光強度不僅適用于發(fā)光體，而且適用于反射體。

亮度、照度和光強三者之間的關(guān)系：

光強、亮度和照度都是表示光能光通量的光學(xué)參數(shù)。

光強表示光通量的空間密度，即單位立體角內(nèi)的光通量；照度表示的是光通量的表面密度，即單位受光面上的光通量，而亮度則是單位投影面上的光強。它們之間的關(guān)系如下：

亮度L=I/S（cd/m²）

照度E=F/s（lm/m²）

光強I=F/ω（cd）

所以L=E/ω表示單位立體角內(nèi)的照度

E=Iω/S=IS/Sr²=I/r²表示單位球面積上的光強。