光亮度和光照度是一回事嗎？光亮度和光照度怎么測？

什么是光亮度？什么是光照度？光亮度是光源在垂直其輻射傳輸方向上單位面積單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量，其單位為cd/m2。光照度的定義是單位面元上光源照射的光通量，其單位為lx（勒克斯）。光亮度和光照度都是表示光能光通量的光學參數(shù)，那么光亮度和光照度是一回事嗎？光亮度和光照度怎么測？本文為大家作了介紹。

什么是光亮度？

光亮度表示每單位面積上的發(fā)光強度，即Lv=dIv/dS。亮度的單位為坎德拉每平方米（cd/m2）。上式中的面積，應理解為一個面在觀察方向上的正投影面積。因此，若觀察方向與該面的法線夾角為θ時，上式將變?yōu)椋篖v=dIv/dScosθ。

所以，光源的光亮度可定義為：在表面一點處的面元在給定方向上的發(fā)光強度，除以該面元在垂至于給定方向的平面上的正投影面積。

由于Iv=dΦv/dΩ，故有Lv=d2Φv/dΩdScosθ，這個公式是光亮度的較通用的定義式。由該式可知，亮度不僅可用來描述一個發(fā)光面，而且還可以用來描述光路中的任意一個截面，如一個透鏡的有效面積、一個光闌所截的面積或一個象的面積等。此外，還可以用亮度來描述一束光，光束的亮度等于這個光束所包含的光通量除以這束光的橫截面和這束光的立體角。

什么是光照度？

光照度是物體表面被照明程度?；蛭矬w單位表面上所得到的光通量。即E=Φ/s。通常當光源大小比其到被照射面的距離r小很多時，被照面的照度E和該面與光源間的距離平方成反比，即服從下列定律：E=Icosα/r2。式中I為發(fā)光強度，α為被照面的法線與其中心到光源連線間的夾角。在國際單位制中，照度單位為勒克斯，簡稱勒，符號為lx。

光亮度和光照度是一回事嗎？

通俗地說，亮度是物體表面明亮的程度。對于發(fā)光體，亮度表明了它表面發(fā)光的本領，主要與它的發(fā)光特性有關；對于本身不發(fā)光的物體，它的亮度不僅與照亮它的光源的特性有關，還與物體自身的表面特性有關。例如在同樣的光線下，反射率小的黑絲絨亮度低，反射率高的白紙亮度高。照度表明物體表面被光源照明的程度，即單位時間內(nèi)投射到物體單位表面上光能量的多少。因此亮度與照度的第一個重要區(qū)別是：亮度與物體自身的表面特性有關。照度僅由光源的特性（強弱、遠近、投射角）確定，與被照明物體的表面特性無關。

亮度與照度的第二個區(qū)別是方向性。亮度是有方向的量，談論某點的亮度還必須同時指明測試或觀察的方向。例如點亮的手電筒從正面看比斜看亮得多，劣質(zhì)的黑板在教室的某些位置會產(chǎn)生強烈的反光。照度是無方向的量，物體上某處的照度是周圍環(huán)境投射到該處所有光線之和，無論光線從何方射來，只要投射到物體上的光能量相同，對照度的影響都相同。

光亮度和光照度測量方法：

1.光源亮度測量方法

一般光源的光亮度不僅與測量方法有關，而且與表面的位置有關。為了測量方便，常在發(fā)光面前加一光闌，以測定光闌所限制部分的發(fā)光面在水平方向的光亮度。如需要測定發(fā)光面其他部分的光亮度，可以改變光闌和探測器的位置。下面介紹一種由光源成像的光照度來確定光源亮度的方法。這種方法可以用于測量不可接近的發(fā)光體（如高溫發(fā)光體）和光照度很低的情況。

如上圖所示，若發(fā)光面積A1經(jīng)過透鏡D成像為面積A2。發(fā)光面及其像與透鏡D的距離分別為r1和r2，S為透鏡D的面積，τ為透鏡的透射比。如果r1和r2比A1和A2的尺寸大很多，則發(fā)光面向透鏡D發(fā)射并透過D的光通量為：

像的照度為：

由透鏡的成像關系得：

所以亮度為：

2.光源照度測量方法

照度測量是最流行的光度測量形式。一般都用物理照度計，即用光電探測器代替人眼的光電式照度計。

照度計的測量原理較簡單，整個探測器所接收的光通量除以探測器的面積，即為所測的照度，即E=Φ/A。

由于光電探測器的光譜靈敏度分布不同于人眼的光譜光視效率V（λ），故一般的照度計在探測器前都裝有V（λ）濾光器。一個照度計是由帶V（λ）濾光器的光電探測器及電子放大和讀數(shù)系統(tǒng)所組成。過去廣泛采用硒光電池為探測器，這是因為它的光譜靈敏度比其他探測器更接近人眼的光譜光視效率V（λ）的緣故。但由于硅光電元件的靈敏度、穩(wěn)定性和壽命均較硒光電池為高，故近年來多采用硅光電池或硅光電二極管代替硒光電池作照度計的探測器件。

由于光電探測器所產(chǎn)生的光電流正比于所接收的光通量，測量時須將照度計的光敏表面與被測照度的表面重合，并盡量垂直于光的照射方向。所以讀數(shù)系統(tǒng)可直接指示出所測的照度值。

一般照度計的測量精度為10%左右，高精度的照度計可達3%～4%。

光亮度和光照度測量儀器：

測試亮度的儀器叫亮度計。對于大多數(shù)本身不發(fā)光的物體，它的亮度實際是物體表面反射光的強度，因此用于攝影測光的亮度計又稱為反射式測光表。測試照度的儀器叫照度計，由于物體表面的照度是由入射光確定的，測定照度就是測量入射光的強度，因此在攝影測光中照度計又稱為入射式測光表。測光表是攝影專用的儀器，它們與通用的亮度計或照度計又略有不同：多數(shù)測光表用光圈、快門速段顯示測量結果，通用的亮度與照度計則用亮度、照度的物理單位（如尼特、勒克斯等）指示測量值。