光度学

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人眼与光度学

黑色曲线为亮适应光度函数曲线，绿色曲线为暗适应光度函数曲线。实线为CIE 1931标准。断续线为1978年修正数据。点线为2005年修正数据。横坐标单位为nm。

人眼能相当精确地判断两种颜色的光亮暗感觉是否相同。所以为了确定眼睛的光谱响应，可将各种波长的光引起亮暗感觉所需的辐射通量进行比较。在较明亮环境中人的视觉对波长为555.016nm的绿色光最为敏感。设任意波长为的光和波长为555.016nm的光产生同样亮暗感觉所需的辐射通量分别为和，把后者和前者之比

叫做光度函数(luminosity function)或视见函数(visual sensitivity function)。例如，实验表明，1mW的555.0nm绿光与2.5mW的400.0nm紫光引起的亮暗感觉相同。于是在400.0nm的光度函数值为

衡量光通量的大小，要以光度函数为权重把辐射通量折合成对人眼的有效数量。对波长为的光，辐射强度为，光通量为，则有

式中是波长为555.016nm的光功当量，也叫做最大光功当量，其值为683 lm/W。

国际单位制光度单位
物理量	英文	符号	计量单位	单位符号	注释
光通量	Luminous flux	Φ_v	流明	lm（lm= cd·sr）	单位时间内由光源所发出或由被照物所吸收的总光能。
发光强度(光度)	Luminous intensity	I_v	坎德拉	cd（坎德拉，cd= lm/sr）	光源在给定方向上，每单位立体角内所发出的的光通量。
亮度(辉度)	Luminance	L_v	坎德拉每平方米	cd/m²	单位面积光源在给定方向上，在每单位立体角内所发出的总光通量。其单位有时也称尼特（nit）。
光能(光视效能)	Luminous energy	Q_v	流明·秒	lm·s	单位有时被称作"talbot"。
照度	Illuminance	E_v	勒克斯	lx（lx= lm/m²）	物体表面每单位面积所吸收可见光的光通量，用于入射表面的光。
光出射度	Luminous exitance	M_v	勒克斯	lx（lx= lm/m²）	物体表面每单位面积所发出可见光的光通量，用于出射表面的光。
曝光量	luminous exposure	H_v	勒克斯·秒	lx·s	也称作photometric exposure。
发光效率/光效	Luminous efficacy	η	流明每瓦特	lm/W	通常指光源光通量与光源输入电功率的比值，有时也指光通量与辐射通量的比值。
光源能量利用率	luminous efficiency	V	纯数量	无单位	光源辐射通量与光源输入电功率的比值。

国际单位制光度单位
物理量	英文	符号	计量单位	单位符号	注释
光通量	Luminous flux	Φ_v	流明	lm（lm= cd·sr）	单位时间内由光源所发出或由被照物所吸收的总光能。
发光强度(光度)	Luminous intensity	I_v	坎德拉	cd（坎德拉，cd= lm/sr）	光源在给定方向上，每单位立体角内所发出的的光通量。
亮度(辉度)	Luminance	L_v	坎德拉每平方米	cd/m²	单位面积光源在给定方向上，在每单位立体角内所发出的总光通量。其单位有时也称尼特（nit）。
光能(光视效能)	Luminous energy	Q_v	流明·秒	lm·s	单位有时被称作"talbot"。
照度	Illuminance	E_v	勒克斯	lx（lx= lm/m²）	物体表面每单位面积所吸收可见光的光通量，用于入射表面的光。
光出射度	Luminous exitance	M_v	勒克斯	lx（lx= lm/m²）	物体表面每单位面积所发出可见光的光通量，用于出射表面的光。
曝光量	luminous exposure	H_v	勒克斯·秒	lx·s	也称作photometric exposure。
发光效率/光效	Luminous efficacy	η	流明每瓦特	lm/W	通常指光源光通量与光源输入电功率的比值，有时也指光通量与辐射通量的比值。
光源能量利用率	luminous efficiency	V	纯数量	无单位	光源辐射通量与光源输入电功率的比值。