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什么是光度量？我们把定量地测定光的明亮程度的科学称为光度学，而由光度学得到的规格化的明亮度量叫做光度量，光度量一般包括光能量、光通量、发光强度、照度、亮度等。本文对光度量的含义及光度量包括的物理量做了介绍。

什么是光度量？

日常生活中，所谓光的“明亮”这一用语是在不太严密的情况下使用的。如激光器发出的光很“亮”，但作为室内照明就不具有充足的明亮度；又如采用几支荧光灯作为窒内照明可以得到明亮的环境，但用一支就不够亮。通常用单位体积的质量即密度来比较物质的轻重，同样光的明亮程度也有必要用立体角、面积等进行规格化后予以比较。把定量地测定光的明亮程度的科学称为光度学；由光度学得到的规格化的明亮度量叫做光度量。

光度量都是用对应的辐射量乘光视效能得到的。辐射量是其单位为焦耳（J）、瓦特（W）等的物理量；而光度量是由视觉心理来评价物理量时得到的量，称为心理物理量。光度量包括光能量、光通量、发光强度、照度、光出射度、亮度等，每个物理量都有确定的含义和单位，以下分别加以说明。

光源的光度量包括的物理量介绍：

1.光能量（Q)

光能量定义为光通量与照射时间的乘积，其单位是流明·秒（lumen second），符号为lm·s。

如果光通量在照射时间之内随时间而变化，则其光能量为光通量对时间的积分，即：

如果光通量在照射时间之内恒定不变，则光能量应为：Q=Φt。

2.光通量（Φ）

光源在单位时间内发出的光能量称为光通量：Φ=dQ/dt

光通量是用光视效能评价辐射通量（Φe）时得到的量，即能够被人眼视觉系统所感受到的那部分辐射功率的大小的量度，单位是流明（lumen），符号为lm。

3.发光强度（I）

把光源在指定方向上单位立体角内所包含的光通量定义为光源在此方向上的发光强度，即：I=dΦ/dΩ。

式中Ω为立体角，其单位是球面度（steradian），符号为sr，规定在半径为r的球面上，面积为r2的面元对球心的张角为1sr。因为球面的面积是4πr²，所以整个球面的立体角为4πsr。

发光强度的单位是坎德拉（candela），符号为cd。

4.照度（E）

在光接收面上一点处的光照度等于照射在包括该点在内的一个面元上的光通量dΦ与该面元的面积dS之比，即E=dΦ/dS。

单位是勒克斯（lux），符号为lx。当1lm的光通量均匀地照射在1m²的面积上时，这个面上的光照度就等于1lx，即1lx=1lm/m²。

5.光出射度（M）

光出射度是离开光源表面一点处的面元的光通量dΦ与该面元的面积dS之比，即：M=dΦ/dS。

光出射度M的单位是流明/平方米（lm/m²）。光出射度M在数值上等于单位面积光源所发射出的光通量。

照度E与光出射度M的表达式完全相同，但含义不同。前者描述的是光接收面所接收的光度特性，而后者则是描述面光源向外发出光辐射的特性。

另外，这里所说的面光源不限于灼热固体的表面和实际光源的表面，也可以是这些自发光光源的像或自身不发光而在受照后成为光源的表面。对于受照后成为面光源的表面而言，其光出射度必然正比于其照度，因此可得：M=kE。

式中k为小于1的因数，它与受照面的表面性质有关，若是光滑表面时则为反射因数；若是粗糙表面则为漫反射因数。

6.亮度（L）

光源在某一方向上的发光能力可以用发光强度来表示，但要比较两种不同类型光源的明亮程度，就需要用到亮度这个光度量，它描述了光源在单位面积上的发光强度，即：L=dI/dS。

亮度的单位是坎德拉/平方米（cd/m²）。上式中的面积应该是一个面在观察方向上的正投影面积，所以当观察方向与该面的法线夹角为θ时，上式将变为：L=dI/dScosθ。

因此，光源的亮度应定义为在表面一点处的面元在给定方向上的发光强度与该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积之比。将发光强度的定义式I=dΦ/dΩ代人L=dI/dScosθ，便可得到亮度的通用定义式：L=d²Φ/（dΩdScosθ）。

由上式可知，亮度不仅可用来描述一个发光面，而且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、一个光阑所截的面积或一个像的面积等。此外，亮度也可以用来描述一束光，光束的亮度等于这个光束所包含的光通量除以它的横截面积和立体角。

光源的色度量包括的色度学指标：

光源的色度学指标也就是光源的颜色指标，主要有两个：分别是色温和显色性。

1.色温

黑体即完全辐射体，是一种能够把落在它表面上的任何波长的辐射全部吸收的物体。随温度增加，黑体发光的颜色变化顺序依次为红→橙→黄→白→蓝。当某种光源的颜色（色品坐标）与某一温度下的黑体颜色（色品坐标）相同时，就称此时黑体的温度为该光源的颜色温度，简称色温，用符号Tc表示，单位为开尔文，用"K”表示。色温是由光谱功率分布所决定，色温越高，颜色越偏向短波部分，色温越低，光色越趋向于长波，即趋于红黄色。

2.显色性

光源的显色性是描述光源颜色特性的另一个方面，即物体在光源照明下所呈现颜色的真实性。可表述为：在某光源照明下所呈现颜色效果与在日光或黑体辐射照明下的一致性。光源显色性一般用显色指数来表示，该指标代表相同样品在某种光源下与日光下观察时接近程度，显色指数的范围为0-100，数值越高，表示在这种光源下观察颜色的效果越好（与日光越接近），反之则越差。