1光通量（φ）

1.1定义:
光源在单位时间内所发出的光之能量,称为光通量,亦称为光束（φ）

1.2单位:流明（lm）

一流明=一烛光（1cd）的光源在一立体弧度角内所发出的光通量。
一烛光=每小时燃烧7.776克标准烛所发出的光.
一流明也可以定义为:在空气中波长为555nm,与1/683W辐射通量相等的光通量。

1.3关系式

φ=4πI
（1烛光=4π流明=12.56流明）
（1cd=4πlm=12.56lm）

2光度（I）

2.1定义:
光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量,称为光度（I）。

2.2单位:烛光（cd）

一烛光=每小时燃烧7.776克标准烛所发出的光。

2.3关系式

I=dφ/dω
ω为立体弧度角



各种光源之光度与光束比较

光源光度I（cd）光束ω（lm）
太阳3x10²74x10²8
月亮6x10¹58x10¹6
40W白炽灯40500
40W白色日光灯2503100
40W水银灯1001300


3照度（E）

3.1定义:
被照体单位面积上所受的光通量

3.2单位:
•勒克斯（lux）=流明/平方米
•幅透（phot）=流明/平方厘米
•米烛光:距离一烛光的光源一米处的点被照体表面上的照度。

3.3关系式

照度=光度/距离²

E=I/r²
r为光源到被照物表面的距离

3.4公式

E=dφ/dA
dA为被照体单位面积

当被照体倾斜,与光束成θ夹角时:

E=dφcosθ/dA

3.5照度的矢量特性
照度具有矢量特性,遵循矢量法则。照度在垂直平面上的分矢量值,称为垂直面照
度。照度在水平面上的分矢量,称为水平面照度。在某点上，垂直面照度和水平
面照度的合成矢量值，称为法线照度。

3.6非平面照度
除平面照度外,还有两种与照明质量的主观印象有关的非平面照度,它们是平均球
面照度和平均柱面照度。

平均球面照度:指放置在某点上的一个无限小的球体表面上的平均照度,称为该点
的平均球面照度,它的量值与方向无关,有时也称之为标量照度。

假设一个点光源的光强值为I,某被照点与点光源的距离为d,则该点的平均球面照度:

E=I/4d²

平均柱面照度:指放置在某点上的一个无限小的圆柱体表面上的平均照度,称为该
点的平均柱面照度,圆柱体轴线与入射光线要垂直,因此,它的量值与方向有关。

假设一个点光源的光强值为I,某被照点与点光源的距离为d,入射光线与被照面的
夹角为&phi,则该点的平均柱面照度为:

E=Isinφ/πd²



各种光源之照度比较

光源照度（lx）
太阳光（直射）约10万
阴天（薄云）3-7万
雨天1-3万
阴暗天1-2万
月光（月圆）约0.2
星光约0.0003
灯光（办公室）500-1000


4亮度

4.1定义:
（1）亮度（B）:光源每单位面积所发出的光通量。
（2）亮度（M）:被照物体每单位面积所反射出的光通量。

4.2单位:郎伯（lambert）
1郎伯=1流明/cm²

4.3公式
B=φ/S
M=dφ/dA

4.4反射系数（e）
被照物体亮度与照度之比为反射系数（e）。

e=亮度M/照度E
亮度M=ex照度E

5辉度（L:Luminance）

5.1定义:
光源体在某一方向上,每单位透影面积上所发出的光度。

5.2单位:
•尼都（nit）=烛光/平方米（1nt=1cd/m²）
•斯迪伯（stilb）=烛光/平方里米（1nt=1cd/cm²）

5.3公式
L=I/S或L=dI/dS

5.4关系式
亮度（lm/m²）=πx辉度（cd/m²）
M=F/S=4πI/S=πL

6对比度（CONTRACT）

C=（L1-L2）/L1
其中L1为背景辉度,L2为视象物辉度