光源有哪些特性參數(shù)？光照度與光通量什么關(guān)系？

光源有哪些特性參數(shù)？描述光源的特性參數(shù)有很多，其中常見的就有光亮度、光照度和光通量。本文對光亮度、光照度和光通量的概念及光照度與光通量的關(guān)系做了介紹，對光源知識感興趣的朋友可以了解一下！

光源的特性參數(shù)介紹：

1.光亮度

亮度是指發(fā)光體（不只是電源，其他受照物體對人眼來說也可看作間接發(fā)光體）在人眼視線方向單位投影面積上的發(fā)光強度（是發(fā)光體在某方向發(fā)出的光通量密度，它表明了光通量在空間的分布狀況），稱為該發(fā)光體的表面亮度，以符號L表示，單位為坎德拉每平方米（cd/m²）。該發(fā)光體表面法線方向的發(fā)光強度為I，而人眼視線與發(fā)光體表面法線相交的角度θ，因此視線方向的發(fā)光強度Ig=Icosθ。而視線方向發(fā)光體的投影面A_θ=Acosθ，其中A為發(fā)光體的面積，因此可得出發(fā)光體在視線方向的亮度為：

式中L_θ——發(fā)光體沿θ方向的表面亮度（cd/m²）；

I_θ——發(fā)光體沿θ方向的發(fā)光強度（cd）；

Acosθ-—發(fā)光體在視線方向的投影面（m²）。

這就說明了發(fā)光體的亮度值實際上與人眼的視線方向無關(guān)。亮度的概念對于一次光源和被照物體是同等適用的，亮度是一個客觀量，但它直接影響人眼的主觀感覺。晴天天空的亮度為（0.5~2）×104cd/m²；白熾燈燈絲的亮度約為（300~1400）×104cd/m²；熒光燈管的表面亮度為（0.6~0.9）×104cd/m²。

2.光照度

照度是指受照物體表面單位面積上所投射的光通量，符號為E，單位為lx（勒克斯）。

如果光通量重均勻地投射在面積為A的表面上，則該表面的平均照度值為：E=Ф/A。

式中：

E——被照面的平均照度（lx）；

Ф——被照面所接受的光通量（lm）；

A——被照面的面積（m²）。

照度的單位為1x（勒克斯），1lx表示1lm的光通量均勻分布在1m2的被照面上，即1lx=1lm/1m²。陰天中午時室外的照度約為8000～200001x；晴天中午時室外的照度可達80000～1200001x。

3.光通量

在單位時間內(nèi)，光源向周圍空間輻射的能量稱為輻射能通量，簡稱輻通量，一般光源的輻通量中包含各種波長的輻通量，其中波長為400～700納米的輻通量可以引起視覺。

在單位時間內(nèi)，光源向周圍空間輻射的使人眼產(chǎn)生光的感覺的能量稱為光通量，符號為Ф，單位為流明，簡稱流。需要說明，400～700納米范圍內(nèi)的輻通量也只有一部分轉(zhuǎn)化為光通量。1流的光通量，相當(dāng)于波長為555納米的單色輻射功率為1/683瓦時的光通量。

光通量是電光源的一個重要參數(shù)，是照明設(shè)計的必備數(shù)據(jù)。但評價電光源的特性優(yōu)劣則常以光視效能為依據(jù)。電光源的光視效能以消耗1瓦電功率產(chǎn)生多少流光通量表示，單位是流/瓦。光視效能越高越好。

光照度與光通量的關(guān)系：

照度表示被照面上接受的光的強弱，是單位面積上所得到的光通量。

如果要想求出距離一個光源rm處的光照度，可以設(shè)想一個以光源為中心、半徑為rm的球面，球面內(nèi)側(cè)接受的光通量是均勻的，這個球面的面積A為A=4π·r²，照度E等于光通量除以面積，即E=Ф_v/A=Ф_v/4π·r²（lx）。

例如，一個發(fā)光強度為1cd的點光源，均勻發(fā)出的光通量為4πl(wèi)m，距離這個點光源1m位置的照度為1lx。距離這個點光源2m位置的照度則為（1/4）1x。

反之，如果已知照度E和被照面積A，也可以求出光通量Ф_v=EA，光通量等于照度乘以面積。如果被照面積上照度是不均勻的，可把被照面積劃分為多個小面積△A₁……△A_n，測出每個小面積上的照度E₁……E_n，用近似公式計算，即每個小面積與其上的照度相乘，再全相加得到光通量。

如果劃分的n個小面積其面積全相等，則：Ф_v=A[（E₁+……+E_n）/n]。

這是常用的計算投影機光通量的方法，平均照度乘以投影面積。例如，如果平均照度為10001x，投影面積為3m²，簡單相乘可知光通量為30001m。