什么是亮度、照度和光強？它們三者有什么關系？

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參數，它們是光源重要的參數特性。那么，亮度、照度和光強三者之間存在什么樣的關系呢？本文對亮度、照度和光強的定義及它們之間的關系做了簡要的介紹。

什么是亮度？

概念：表示發光面發光強弱的物理量。

國際單位：坎德(de)拉·米-2符號cd·m-2。

公式：B=dI/dscosθ=dφ/dscosθdΩ

說明：（1）亮度等于發(fa)光面ds在(zai)某一方(fang)(fang)向r的(de)發(fa)光強度I除(chu)以發(fa)光面在(zai)該方(fang)(fang)向的(de)投影(ying)(ying)面積(ji)dscosθ，即該發(fa)光面積(ji)在(zai)這一方(fang)(fang)向的(de)光亮度.也表(biao)明，在(zai)r方(fang)(fang)向上從(cong)單位(wei)投影(ying)(ying)而積(ji)在(zai)單位(wei)主體角(jiao)內發(fa)出(chu)的(de)光通量。

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

（3）大多數發(fa)光(guang)亮體隨觀察(cha)方(fang)向而變，但有些(xie)(xie)光(guang)源(yuan)如太陽(yang)、黑(hei)體、粗糙的(de)發(fa)光(guang)面，其亮度和方(fang)向無關(guan)，這些(xie)(xie)光(guang)源(yuan)叫做朗伯光(guang)源(yuan)。

（4）亮度不僅(jin)適(shi)用(yong)于發(fa)光體(ti)，而且適(shi)用(yong)于反(fan)射體(ti)。

什么是照度？

概念：落在被照射物(wu)體上的(de)光通(tong)量叫做照度。

國際單位：“勒(le)克斯”符號為(wei)（Lx）或“輻透”，符號為(wei)（ph）。

公式：E=IdΩ/ds=Icosθ/r2，E=dφ/ds

說明：（1）1勒克斯=1流明(ming)/1米(mi)2，1輻(fu)(fu)透=1流明(ming)/1厘米(mi)2，1勒克斯=10-4輻(fu)(fu)透，如果把照度公(gong)式中的光通量換成輻(fu)(fu)射(she)通量，即可得(de)輻(fu)(fu)射(she)照度，其(qi)單位為w/m2或w/cm2。

（2）對(dui)點光(guang)源來說，照(zhao)度反比于光(guang)源到受(shou)照(zhao)面的(de)距離(li)r與受(shou)照(zhao)面法線n間(jian)夾角θ的(de)余弦(xian)。

（3）適宜于(yu)閱讀的(de)照度為60Lx。

什么是光強？

概念：光(guang)源(yuan)在一定(ding)方向(xiang)范圍(wei)內(nei)發出的可見光(guang)輻射(she)(she)強(qiang)弱的物理量(liang)，它等于點光(guang)源(yuan)沿某一方向(xiang)上單位立(li)體(ti)角內(nei)發射(she)(she)出的光(guang)通量(liang)。

國際單位：坎(kan)德拉，簡稱(cheng)坎(kan)，符號cd。

公式：1坎德拉=1流明/1球面度。

說明：發光強度(du)不僅(jin)適(shi)用于發光體，而且適(shi)用于反(fan)射體。

亮度、照度和光強三者之間的關系：

光(guang)強、亮度和(he)照度都是表示(shi)光(guang)能光(guang)通(tong)量的光(guang)學參(can)數(shu)。

光(guang)強(qiang)表(biao)示光(guang)通(tong)(tong)量(liang)的空間密(mi)度，即單(dan)位立體角(jiao)內的光(guang)通(tong)(tong)量(liang)；照度表(biao)示的是(shi)光(guang)通(tong)(tong)量(liang)的表(biao)面密(mi)度，即單(dan)位受(shou)光(guang)面上的光(guang)通(tong)(tong)量(liang)，而亮度則是(shi)單(dan)位投影(ying)面上的光(guang)強(qiang)。它們之間的關系如下：

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(shi)單位(wei)立體角(jiao)內的照度

E=Iω/S=IS/Sr²=I/r²表示單位球面(mian)積上的光強。