輻射度量與光度量

輻射度量與光度量

符號公式

輻射度量的定義

輻射通量 [瓦特]
光通量 [流明]
Φe/v = dQe/v/dt

輻射通量 Φe 是光源在整個空間中,每單位時間dt輻射出去的總能量 dQe。

輻射強度
[瓦特/球面度]
光度
[流明/球面度=燭光]
Ie/v = dΦe/v/dΩ
dΩ = dA/r²

輻射強度 le 的定義為單位立體角 dΩ 內,於特定方向所傳播之輻射通量 dΦe。 其中立體角 dΩ 為一球體表面積 dA 及此表面積距球心距離(半徑) r² 的比值。

輻射照度
[瓦特/平方公尺]
照度
[流明/平方公尺=勒克斯]
Ee/v = dΦe/v/dA

照度Ee是空間單位面積上接收的總輻射度量,其光源不需特別限定, 可由輻射通量 dΦe 和面積 dA 的相互關係推算而得。

 

輻射亮度
[瓦特/平方公尺•球面度]
輝度
[燭光/平方公尺]
Le/v = dΦe/v/dA dΩ

輻射亮度 Le 指的是由表面積 dA 在立體角 dΩ 內放射的輻射通量 dΦe。量測的是擴展光源,而非點狀光源。

附註: 下標符號 "e" 代表輻射度量," v" 則代表光度量。

輻射度量可藉由 V(λ) 曲線(視見函數曲線)轉換為光度,λ 代表的是輻射度量的波長。視見函數曲線代表的是人眼對380奈米到780奈米的波長範圍之視覺敏感度。舉例來說,透過積分,便可由輻射通量 Φe(λ) 轉換出光學度量單位的光通量Φv:

光通量 Φv 的單位是流明 [lm]。 因數 Km = 683 lm/W 代表的是物理學的輻射度量(瓦特)和生理學的光度量(流明)之間的單位換算關係。以此類推,所有其它的光度量,也都可以藉由視見函數曲線,由相對的輻射度量積分推算而得。