光度学中的能量、通量、出度、照度、强度、亮度参数及其联系

光度学中评价光的强弱有两种方式，一种是将光作为电磁波，考察其辐射的能量；另一种是以人眼视觉体验来评价光的强弱。前者被称为辐射量，后者被称为光学量。

辐射量包括辐射能、辐通量、辐出量、辐照度、辐强度、辐亮度参数，与之相对应，光学量包括光能量、光通量、光出量、光照度、光强度、光亮度参数。

通过该文章的阅读，读者还能掌握光学中的几个单位：流明， 勒克斯， 坎德拉， 尼特的意义以及他们之间的关系。

辐射量

1. 辐射能

光以电磁波形式发射、传输或接收的能量。单位：焦耳。

2. 辐通量

单位时间发射、传输和接收的辐射能。单位：瓦特。

3. 辐出度

单位面积的辐射源辐射出的辐通量。单位：瓦特/平方米。辐出度描述的对象是面光源。

4. 辐照度

单位面积的受照面接收的辐通量。单位：瓦特/平方米。辐照度描述的对象是受照面。

5. 辐强度

点光源在某一方向的单位立体角内的辐通量。单位：瓦特/立体角。辐强度描述的对象是点光源。

6. 辐亮度

单位面积的面光源在某一方向的单位立体角内的辐通量。单位：瓦特/(立体角*平方米)。辐亮度描述的对象是面光源。

光学量

1. 光学能

对人眼视觉系统产生刺激的光的能量。单位：流明*秒。

2. 光通量

标度可见光对人眼视觉刺激程度的量。单位：流明。

3. 光出度

单位面积的辐射源辐射出的光通量。单位：流明/平方米或勒克斯。辐出度描述的对象是面光源。

4. 光照度

单位面积的受照面接收的光通量。单位：流明/平方米或勒克斯。辐照度描述的对象是受照面。

5. 光强度

点光源在某一方向的单位立体角内的光通量。单位：流明/立体角或坎德拉。辐强度描述的对象是点光源。

光强度是光学基本量。

6. 光亮度

单位面积的面光源在某一方向的单位立体角内的辐通量。单位：流明/(立体角*平方米)或坎德拉/平方米或尼特。辐亮度描述的对象是面光源。

辐射量与光学量之间的关系

频率为 540 ∗ 1 0 12 540*10^{12} 540∗1012Hz的点光源，在某一方向上的单位立体角内的辐强度为 1 683 \frac{1}{683} 6831​W, 则点光源在该方向上的光强度为 1 坎德拉。

坎德拉、流明、勒克斯、尼特之间的关系

光强度的单位坎德拉是国际单位制中基本的单位。由坎德拉可导出流明、勒克斯、尼特。

发光强度为1 坎德拉的匀强点光源，在一个单位立体角中的光通量为1流明；

均匀面光源1 平方米发出的光通量1流明，则面光源的光出度为1勒克斯；

1平方米的面光源在某一方向上立体角为 1 球面度的光通量为1流明，则该面光源在该方向上的光亮度为1尼特。

其他知识

锥体的立体角：以锥体的顶点为球心做球面，锥体在球面上截取的面积与球面半径平方的比值称为锥体的立体角。单位为球面度。圆球的球面度为：4$\pi$