光度量及其符号与单位

光度量描述的是人眼所感知的光：在约380至780 nm的可见光谱范围内，以光视效率函数V(λ)加权后的辐射。四个基本量分别是光通量Φ（单位：流明）、照度E（单位：勒克斯）、亮度L和发光强度I。该领域称为光度学；与之对应的能量学量则是辐射度量。

照明技术与光度量是理解和应用光及紫外辐射的基础，广泛涉及科学、工业和日常生活领域。

光是电磁辐射的可见形式，位于约380至780纳米的可见光谱范围内。

照明技术涉及光的产生、分布和应用，旨在实现特定的视觉效果、高效利用能源并提高生活质量。这些量也被称为光度量，其专业领域称为光度学。

下图展示了四种光度量。表中针对每个量给出了可视化表示、数学定义、单位以及简要说明。

1. 光通量Φ
2. 照度E
3. 亮度L
4. 发光强度I

下载表格： 光度学量与单位（XLSX） ——包含换算系数、符号和立体角。对应的辐射量列于辐射度学量，与颜色相关的量列于色度学量。所有这些量——包括符号、单位及相应的计算器——均收录于光学量术语表中。

光曝射量 H_v——照度乘以时间——是本页五个量中唯一没有独立章节的一个：它主要出现在光稳定性测试中，ICH Q1B 要求达到 1,200,000 lux·h。其定义和界定见光学量术语表。

光通量

光通量是一种光度学量，用于描述光源向各个方向发出的可见光总输出。其单位为流明（lm）。光通量表示光源在单位时间内发出的光能量，是衡量光源亮度的指标。

• 符号：Φ
• 单位：流明，lm
• 定义：经V(λ)加权的辐射功率。

光通量是光源发出的可见光总量。它考虑了光发射的所有方向，因此是衡量光源整体亮度的指标。

示例：

一只功耗为60瓦特的传统灯泡，其光通量约为900流明。这意味着该灯泡向各个方向共发出900流明的可见光。而同样具有900流明光通量的LED灯，其功耗仅约为10瓦特。 

光通量可通过积分球进行测量。

照度

照度（E）是一种光度学量，用于描述照射到某一表面的光通量。它被定义为单位面积上的光通量，单位为勒克斯（lx）。一勒克斯相当于一流明每平方米（lm/m²）。

• 符号：E
• 单位：lm/m²，勒克斯，Lx
• 定义：入射光通量与面积大小之商。

照度表示落在某一特定表面上的光通量大小，从而描述该表面上所感知到的亮度。它是照明设计与技术中的重要参数。

示例：

在晴天，室外的照度可达约100,000勒克斯。这是一个非常高的照度水平，能够提供明亮、光线充足的环境。

在典型办公室中，建议照度约为500勒克斯，以营造舒适且高效的工作环境。这通常通过天花板灯具和台灯来实现。
 

亮度

亮度是一种光度学量，用于描述从特定方向观察光源时，人眼所感受到的明亮程度。它被定义为光源单位面积、单位立体角上的光通量。亮度的单位为坎德拉每平方米（cd/m²）。

• 符号：L
• 单位：lm/(sr m²)，cd/m²
• 定义：发射的光通量与面元及立体角乘积之商。

亮度表示从某一特定点观察光源时其呈现出的明亮程度。它考虑了光源的方向和面积，是衡量感知亮度的指标。

示例：

一台电脑显示器的典型亮度约为300 cd/m²。这意味着该显示器能够为正常观看提供舒适且充足的亮度。

发光强度

发光强度是一种光度学量，用于描述光源在某一立体角内、沿特定方向发出的光通量。其单位为坎德拉（cd），一坎德拉相当于一流明每球面度（lm/sr）。

• 符号：I
• 单位：lm/sr，cd
• 定义：沿给定方向发出的光通量与立体角元之商。

发光强度表示光源沿特定方向发出的光通量大小。它尤其适用于描述光的方向分布。

示例：

一支强力LED手电筒的发光强度可达1,000坎德拉，从而产生一束能够照射到远处的聚焦光束。