光通量 亮度 流明度

有关发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍 （该资源来自网络，Robert Zhang整理 QQ：641015461）

光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、

亮度。这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。正像压

力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。 1、发光强度(I、Intensity)，单位坎德拉，即cd。

定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源

在该方向的(发)光强(度)，

解释：发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射

距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚

能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为

它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源

看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越

亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。

现在LED也用这个单位来描述，比如某LED是15000的，单位

是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。

之所以LED用毫cd(mcd)而不直接用cd来表示，是因为以前最

早LED比较暗，比如1984年标准5mm的LED其发光强度才0.005cd，因此才用mcd表示，现在LED都很厉害了，但还是沿

用原来的说法。 用发光强度来表示“亮度”的缺点是，如果管芯完全一样的两个LED，会聚程度好的发光强度就高。因此，购买LED的时候不要

一味追求高I值，还要看照射角度。很多高I值的LED并非提高

自身的发射效率来达到，而是把镜头加长照射角度变窄来实现的，

这尽管对LED手电有用，但可观察角度也受限。另外，同样的管

芯LED，直径5mm的I值就比3mm的大一倍多，但只有直径10mm的1/4，因为透镜越大会聚特性就越好。

之所以用发光强度来表示手电或LED，是因为在相同距离下对被

照射地的照度是与这个成正比的。特别的说，距离1m的lx就是cd值。但是，很多场合下我们需要照射面积大一些，所以只用发

光强、光通量、光照度、光亮度的概念区分

图是MARTIN KLAASEN先生手绘的

图上黄色灯泡散发的各个角度的光的总和即为为光通量（注意这是一个能量概念），它的单位是流明lm(lumen)，可以假想将此灯泡放在一个密闭的球体内然后点亮，那么这个球体的内表面所接受到的整体的光照能量，就是这个灯泡的光通量，如果这个灯泡的光强是1cd(坎德拉），球体的接收到的光通量为1lm，也就是说这个灯泡的光通量为1流明，光通量为可测量值。衡量一个灯到底能发多少光是用流明的概念，一个流明越高的灯其所发散出来的光也就越多。这就与我们的常识相关了，一个100瓦的灯泡要比45瓦的亮很多，其实也就是灯的功率越大，其流明也越高，而南华机电的工程师的很大一部分工作就在于要采用更小的功率发散出更多流明的光。在这一点上，有优秀水平的同行可以用200瓦不到的LED光源制作出超越400瓦传统灯具的新款灯具。

图上红色线条图示的是光强度（注意这是一个强度概念），是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量，它的单位是坎德拉cd(candela)。直白说发光强度是描述了光源到底有多亮，由于光也是一种能量，那么从一个特定角度，不同的光源发射过来的能量是不同的，我们就用光强来衡量这些不同。例如我们点亮这个黄色灯泡，我们在一个水平的角度所能看到的就是这个灯泡的光强。光强的公式为I=F/Ω，其中F为光通量，单位是流明，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,也就是说光通量在某个角度的平均数值。南华机电中光强的航空灯LM401在白天能够发出20000cd的光，不过特别标注是在垂直发光角零度上，就是这个原因。此概念与压强的概念相似，其描述的是一个强度概念。 光照度是描述落在某个表面上的光的总和，图上的surface承载的部分就是，它的单位是勒克斯lx(Lux)，光照度可用照度计直接测量。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯，习称“烛光米”。南华机电的工程师经常和客户解释某款灯的时候，需要用照度计来放在一定距离上来测光照度给客户看，这个数值可以侧面反应我们的灯照在地面上的实际达成的效果，此概念与压力的概念相似。以上三者的关系还可以用下图展示：

有关发光强度、光通量、照度、亮度的简单介绍

光度学与光相关的常用量有4个：发光强度、光通量、照度、亮度。这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。

1、发光强度(I、Intensity)，单位坎德拉，即cd。

定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，

解释：发光强度是针对点光源而言的，或者发光体的大小与照射距离相比比较小的场合。这个量是表明发光体在空间发射的会聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多“亮”，因为它是光功率与会聚能力的一个共同的描述。发光强度越大，光源看起来就越亮，同时在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮，因此，早些时候描述手电都用这个参数。

现在LED也用这个单位来描述，比如某LED是15000的，单位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。

之所以LED用毫cd(mcd)而不直接用cd来表示，是因为以前最早LED比较暗，比如1984年标准5mm的LED其发光强度才0.005cd，因此才用mcd表示，现在LED都很厉害了，但还是沿用原来的说法。

用发光强度来表示“亮度”的缺点是，如果管芯完全一样的两个LED，会聚程度好的发光强度就高。因此，购买LED的时候不要一味追求高I值，还要看照射角度。很多高I值的LED并非提高自身的发射效率来达到，而是把镜头加长照射角度变窄来实现的，这尽管对LED手电有用，但可观察角度也受限。另外，同样的管芯LED，直径5mm的I值就比3mm的大一倍多，但只有直径10mm的1/4，因为透镜越大会聚特性就越好。

之所以用发光强度来表示手电或LED，是因为在相同距离下对被照射地的照度是与这个成正比的。特别的说，距离1m的lx就是cd值。但是，很多场合下我们需要照射面积大一些，所以只用发光强度这一特性还不能全面反应手电的能力。比如，同样的筒身，换个大头(大反光杯)则I值马上增大许多。因此，很多情况下我们用光通量(单位流明，见下)来表示手电了。

11 光通量、发光强度、照度、亮度、色温等概念

0、前言

光是一种人类眼睛可以见的电磁波（可见光谱），它只是电磁波谱上的一段频谱（波长为380-780nm）。光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。衡量灯具发出的光的主要参数有色温、照度、亮度、光通量、显色性、发光效率和发光强度。

光度学与光相关的常用量有4个：光通量、发光强度、照度、亮度。这4个量尽管是相关的，但为不同的，不能相混。正像压力、重力、压强、质量是不同的物理量一样。评价LED质量还有另外3个直指标：显色性、色温和光效。

1、光通量（F，Flux），单位流明（lm）。（是光源的固有属性，是单位时间内光源辐射的总能量,即光功率）

定义：光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量

解释：同样，这个量是对光源而言，是描述光源发光总量的大小的，与光功率等价。光源的光通量越大，则发出的光线越多

对于各向同性的光（即光源的光线向四面八方以相同的密度发射），则 F = 4πI。也就是说，若光源的I为1cd，则总光通量为4π = lm。与力学的单位比较，光通量相当于压力，而发光强度相当于压强。要想被照射点看起来更亮，我们不仅要提高光通量，而且要增大会聚的手段，实际上就是减少面积，这样才能得到更大的强度。

要知道，光通量也是人为量，对于其它动物可能就不一样的，更不是完全自然的东西，因为这种定义完全是根据人眼对光的响应而来的。

2、发光强度（I，Intensity），单位坎德拉（cd）。（是点光源的固有属性，表征光线的汇聚能力）

定义：光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度)，表示光源在某球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角）内发射出1lm的光通量。

1cd=1lm/1sr （sr-----立体角的球面度单位）。

1cd定义：在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对“黑