光通量的標準單位:流明(lumen,簡記為lm)
流明(符號:lm)是光通量的國際單位制導出單位,用於表示光源在單位時間內所發出可見光的總量。不同於輻射通量考慮了所有電磁波的通量,光通量體現了人眼對不同波長的光有著不同的靈敏度,其大小受到光度函數的加權影響。
壹個光源在1立體角的球面度均勻輻射出1坎德拉,其光通量為(1坎德拉·1球面度=1流明)。又壹個完整球體的立體角為4π球面度,也就是說若壹個各向同性點光源對所有方向均勻輻射出1坎德拉,則其光通量為1坎德拉×4π球面度=4π坎德拉?球面度≈12.57流明。
若這個光源被理想的吸光半圓遮蔽,則其光通量為1坎德拉×2π球面度=2π流明。但在未被遮蔽的部分其發光強度依然為1坎德拉。
流明可以大略視為可見光通過某指定角度的總量。坎德拉與流明的大小皆與頻譜有關,反映了人眼對不同頻率的光所產生的不同反應,可以透過光度函數來表示。
照度則是每單位面積所接收的光通量,其單位勒克斯為流明/平方米。光通量與照度的不同在於照度考慮了分散的面積。若考慮壹個光源提供1000流明的光通量,照在1平方米上,則其照度為1000勒克斯。若相同的1000流明照在10平方米上,則其照度僅為100勒克斯。
以標準單位的定義來看,若壹個光源提供壹道功率為1瓦特,頻率為540×1012赫茲的綠色光,其光通量為683流明,也就是說1流明的可見光至少有1/683瓦特的功率,根據其頻率而有所不同。
發光強度與光亮度
發光強度簡稱光強,國際單位是candela(坎德拉)簡寫cd。發光強度為1cd的點光源在單位立體角(1球面度)內發出的光通量為1lm。光源輻射是均勻時,則光強為I=F/Ω,Ω為立體角,單位為球面度(sr),F為光通量,單位是流明,對於點光源由I=F/4π 。
光亮度是表示發光面明亮程度的,指發光表面在指定方向的發光強度與垂直且指定方向的發光面的面積之比,單位是坎德拉/平方米。
對於壹個漫散射面,盡管各個方向的光強和光通量不同,但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似於這樣的漫散射面,所以從各個方向上觀看圖像,都有相同的亮度感。