2 光度的基本物理量

§2 光度的基本物理量

§2-1 人眼的视觉特性：

1、人眼的构造

人的眼睛与大脑结合具有：成像功能、黑白视觉、颜色视觉、立体视觉

2、光谱光视效率（标准光度观察者）V（λ）: 人眼对各种波长光的相对灵敏度。

问题1：光谱光视效率的实际意义？

问题2：怎样确定光谱光视效率？

(异色)逐级比较法:波长λ1、λ2两束光，辐射通量分别为1和2，在视场中亮度相等时有 V(1).1=V(λ2).2

即 K（λ）=V(λ2)/ V(1)=1/2

将K（λ）在峰值波长处归化为1，即得到只表示相对值的光谱光视效率：K（λ）/m

m:最大光谱光效能。对于明视觉对应于555nm波长，为683 lm/w

对于暗视觉对应波长507nm，

K'm

=1725 lm/w

说明：明视觉、暗视觉，2度视场、10度视场

2、光度量

（1）光通量：

vKme()V()d 2—1

表示光辐射通量对人眼引起的视觉强度

光通量的单位为流明（lm）

也是个客观量，光源发出可见光的效率。…….

V（λ）=

(从空间上分析)

（2）发光强度：在给定方向上的单位立体角内光源发出的光通量

Idvvd 2—2

发光强度的单位是坎德拉（cd）

发光强度描述光源在某一方向发光的强弱程度，考虑了光源发光的方向性。由此式可得光通量的另一积分式

vIvd 2—3

对各项同性光源由上式可得

vI4 2—4

I为常数。

（3）光照度 投射到单位面积上的光通量

dv

EvdS 2—5

2m单位勒克斯（lx）1lx=1lm/

照度的距离反比平房定律：

Iv由

dvddvdSR2

可得

EvdvIvdSR2 2—6

若被照平面法线与光投射方向成θ角则上式变为

IvEv2cosR 2—7

（4）光亮度 光源单位面积上的发光强度（光源在指定方向单位面积上的发光能力，

LvdIvdS 2—8

单位为：坎德拉每平方米（cd/m）

2如果平面法线与观察方向成θ角上式为

dIvLvdScos

Iv由

dvd

d2vLvddScos 2—9

是2—9式可以看作是亮度的较通用的定义式，有这个式子可以进一步把亮度的概念引申。亮度不仅可以用来描述一个发光面，还可以用来描述光路中的任意一个截面，如一个透镜的有效面积或一个光阑所截的面积。还可以用亮度来描述一束光，光束的亮度等于这个光束所包含的光通量除以这束光的横截面积和这束光的立体角。

例题《光度学》P67

一个面积为s的均匀发光面在某一方向的亮度为

L

，它在这个方向的发光强度应为：

IvLvScos

θ为发光面法线与制定方向夹角。

若亮度与方向无关：

LvLv常数

IvLvScos

I0LS 为法线方向的发光强度则θ方向的方向的发光强度为

IvI0cos此即朗伯定律

这样的发光面称朗伯体、（均匀漫射体）。