光学单位

摘要

光学单位汇总

1.光学单位速查表

名称 单位(英文) 单位(中文)
发光强度 Candlela(cd) 坎德拉(坎)
辐射通量 Watt(W) 瓦特(瓦)
光通量 lumen(lm) 流明
照度 illuminance(lx) 勒克斯
亮度 nit 尼特

2.单位辨析

2.1 发光强度 cd

  物体本身的亮度被称为发光强度,用于表征物体发光的强弱。 属于国际单位制基本单位之一。可以通过仪器测量或者光通量计算得出,公式如下: \[ \mathit{I} = \frac{\mathrm{d} \phi }{\mathrm{d} \Omega } \] \(\phi\)为光通量,\(\mathrm{d}\Omega\)为单位立体角。

  最开始以蜡烛的发光强度为计量单位,记为英文candle,后来定义经过规范标准化,命名也改为拉丁文candela,中文译名坎德拉。

2.2 辐射通量 W

  辐射通量是单位时间通过某一截面的辐射能,辐射能单位和功率的单位相同。   注意:辐射能需要计算可见光波段及可见光之外波段的电磁波能量。

2.3 光通量 lm

  在可见光范围内,人眼对各个颜色的感光亮度也是不同的,即相同辐射通量的单色可见光在人眼看来亮度是不同的,为了衡量人眼感觉的亮度,引入了视见函数。

  在明亮的条件下,一般人眼对555nm的绿光最敏感。同时为了区别于辐射通量,于是对于乘了视见函数的辐射通量定义为光通量,并给予新单位流明。一般可以通过仪器测量得出。

视见函数,黑线为亮视觉,绿线为暗视觉

注意:辐射通量越大并不代表人眼看见的光就越亮,人眼看见的越亮只能代表光通量越大。

2.4 照度 lx

  照度全称是光照强度,指单位面积上所接受光通量,计算公式为: \[ E = \frac{\mathrm{d} \phi }{\mathrm{d} S } \]

2.5 亮度 nit

  主要为法向方向单位面积的光通量,常用于表示手机屏幕参数。

参考资料

1坎德拉有多亮?人眼为什么能看到五光十色?如何衡量发光强度?