光源有哪些特性参数？光照度与光通量什么关系？

光源有哪些特性参数？描述光源的特性参数有很多，其中常见的就有光亮度、光照度和光通量。本文对光亮度、光照度和光通量的概念及光照度与光通量的关系做了介绍，对光源知识感兴趣的朋友可以了解一下！

光源的特性参数介绍：

1.光亮度

亮度是指发光体（不只是电源，其他受照物体对人眼来说也可看作间接发光体）在人眼视线方向单位投影面积上的发光强度（是发光体在某方向发出的光通量密度，它表明了光通量在空间的分布状况），称为该发光体的表面亮度，以符号L表示，单位为坎德拉每平方米（cd/m²）。该发光体表面法线方向的发光强度为I，而人眼视线与发光体表面法线相交的角度θ，因此视线方向的发光强度Ig=Icosθ。而视线方向发光体的投影面A_θ=Acosθ，其中A为发光体的面积，因此可得出发光体在视线方向的亮度为：

式中L_θ——发光体沿θ方向的表面亮度（cd/m²）；

I_θ——发光体沿θ方向的发光强度（cd）；

Acosθ-—发光体在视线方向的投影面（m²）。

这就说明了发光体的亮度值实际上与人眼的视线方向无关。亮度的概念对于一次光源和被照物体是同等适用的，亮度是一个客观量，但它直接影响人眼的主观感觉。晴天天空的亮度为（0.5~2）×104cd/m²；白炽灯灯丝的亮度约为（300~1400）×104cd/m²；荧光灯管的表面亮度为（0.6~0.9）×104cd/m²。

2.光照度

照度是指受照物体表面单位面积上所投射的光通量，符号为E，单位为lx（勒克斯）。

如果光通量重均匀地投射在面积为A的表面上，则该表面的平均照度值为：E=Ф/A。

式中：

E——被照面的平均照度（lx）；

Ф——被照面所接受的光通量（lm）；

A——被照面的面积（m²）。

照度的单位为1x（勒克斯），1lx表示1lm的光通量均匀分布在1m2的被照面上，即1lx=1lm/1m²。阴天中午时室外的照度约为8000～200001x；晴天中午时室外的照度可达80000～1200001x。

3.光通量

在单位时间内，光源向周围空间辐射的能量称为辐射能通量，简称辐通量，一般光源的辐通量中包含各种波长的辐通量，其中波长为400～700纳米的辐通量可以引起视觉。

在单位时间内，光源向周围空间辐射的使人眼产生光的感觉的能量称为光通量，符号为Ф，单位为流明，简称流。需要说明，400～700纳米范围内的辐通量也只有一部分转化为光通量。1流的光通量，相当于波长为555纳米的单色辐射功率为1/683瓦时的光通量。

光通量是电光源的一个重要参数，是照明设计的必备数据。但评价电光源的特性优劣则常以光视效能为依据。电光源的光视效能以消耗1瓦电功率产生多少流光通量表示，单位是流/瓦。光视效能越高越好。

光照度与光通量的关系：

照度表示被照面上接受的光的强弱，是单位面积上所得到的光通量。

如果要想求出距离一个光源rm处的光照度，可以设想一个以光源为中心、半径为rm的球面，球面内侧接受的光通量是均匀的，这个球面的面积A为A=4π·r²，照度E等于光通量除以面积，即E=Ф_v/A=Ф_v/4π·r²（lx）。

例如，一个发光强度为1cd的点光源，均匀发出的光通量为4πlm，距离这个点光源1m位置的照度为1lx。距离这个点光源2m位置的照度则为（1/4）1x。

反之，如果已知照度E和被照面积A，也可以求出光通量Ф_v=EA，光通量等于照度乘以面积。如果被照面积上照度是不均匀的，可把被照面积划分为多个小面积△A₁……△A_n，测出每个小面积上的照度E₁……E_n，用近似公式计算，即每个小面积与其上的照度相乘，再全相加得到光通量。

如果划分的n个小面积其面积全相等，则：Ф_v=A[（E₁+……+E_n）/n]。

这是常用的计算投影机光通量的方法，平均照度乘以投影面积。例如，如果平均照度为10001x，投影面积为3m²，简单相乘可知光通量为30001m。