解锁光知识丨光通量、发光强度的关系

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光通量就是单位时间通过一定曲面的光离子的数量。通常用流明lm为单位。

【解锁光知识丨光通量、发光强度的关系】光通量通常用积分球测量。光通量是衡量光源发出光数量的一个量纲。光通量越大的灯发出的光越多。

什么是光通量
光通量(luminous flux)指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。常用Φ来表示，由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。
例如，当波长为555×10^(-9)米的绿光与波长为650×10^(-9)米的红光辐射能相等时，前者的光通量为后者的10倍。
光通量单位
光通量的单位为“流明” ，在理论上相当于电学单位瓦特，因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明” ，符号为lm 。
所谓的流明简单来说，就是指蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度.一个普通40瓦的白炽灯泡，其发光效率大约是每瓦10流明，因此可以发出400流明的光. 40瓦的白炽灯220伏时，光通量为340流明。

投影仪表示光通量的单位是ANSI流明， ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影仪光通量的标准，它测量屏幕\"田\"字形九个交叉点上的各点照度，乘以面积，再求九点的平均值，即为该投影仪的ANSI流明。流明值越高表示越亮，明亮度越高则在投影时就不需要关灯。
光通量lm与光功率w的换算
人眼对不同颜色光的不同感觉决定了光通量与光功率的换算关系。对于人眼最敏感的555nm的黄绿光， 1W = 683lm ，也就是说， 1W的功率全部转换成波长为555nm的光，为683流明。这个是最大的光转换效率，也是定标值，因为人眼对555nm的光最敏感。
对于其它颜色的光，比如650nm的红色， 1W的光仅相当于73流明，这是因为人眼对红光不敏感的原因。对于白色光，要看情况了，因为很多不同的光谱结构的光都是白色的。例如LED的白光、电视上的白光以及日光就差别很大，光谱不同。

常见发光的大致效率(瓦)
白炽灯， 15; 白色LED ， 80-200 ;日光灯， 50 ;太阳灯， 94 ;钠灯， 120 ;节能灯， 60-80 ; LED ， 80-130
光通量与辐射通量的区别
有人说，既然光是属于一定波长范围内的一种电磁辐射，那么，光通量就是辐射通量。其实不然。众所周知，光的传播过程也就是能量的传递过程，发光体(光源)在发光时要失去能量，而吸收到光的物体就要增加能量.发光体在单位时间内辐射出来的光(包括红外线、可见光和紫外线)的总能量就是光源的辐射通量。
辐射通量虽然是一个反映光辐射强弱程度的客观物理量，但是，它并不能完整地反映出由光能量所引起的人们的主观感觉——视觉的强度(即明亮程度).因为人的眼睛对于不同波长的光波具有不同的敏感度，不同波长的数量不相等的辐射通量可能引起相等的视觉强度，而相等的辐射通量的不同波长的光，却不能引起相同的视觉强度。

例如，一个红色光源和一个绿色光源，若它们的辐射通量相同，则绿色光看上去要比红色光光亮些.具体是人眼对黄绿光最敏感，对红光和紫光较不敏感，而对红外光和紫外光，则无视觉反应。
光通量和发光强度

发光强度
光强是发光强度的简称，表示光源在单位立体角内光通量的多少，也就是说光源向空间某一方向辐射的光通密度。以符号I表示，单位是candela（坎德拉）简写cd 。光强代表了光源在不同方向上的辐射能力，通俗的说发光强度就是光源所发出的光的强弱程度。
亮度
亮度是单位光源面积在法线方向上，单位立体角内所发出的光流，也叫单位面积发光面的光照强度（坎德拉/平米），单位为尼特，即nt ，或者nit ，等同于cd/m2 。它反映的是发光面或反射面光线进入到人眼里面时的感受亮不亮。
当同一范围面积相同时，光通量越大，则亮度越高。

解锁光知识丨光通量、发光强度的关系

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