第一章 第二节
光度学基础-光度量
当人眼接受到外面的光线时, 除了颜色之外, 还有明暗.
光度学 (photometry) 是1760年由朗伯建立的, 它是指在可见光波段内, 考虑到人眼的主观因素后的相应计量学科. 也即是定量的测定光的明亮程度的科学.
由光度学得到的规格化的明亮度量成为光度量 (photometric quantity).
光度量用对应的辐通量乘以光谱光视效率得到. 光度量是从视觉心理评价物理量时得到的量, 成为心理物理量 (psychophysical quantity).
光度量包括光能量、光通量、发光强度、照度、光出射度、亮度等.
光能量
光能量也称光量, 是光通量@(\Phi)@与照射时间的乘积, 用@(Q)@表示, 单位是流[明]*秒 (lumen second), 符号@(lm*s)@.
如果光通量在照射的时间中随着时间变化, 那么光能量为光通量对时间的积分, 即是:
显然的, 当光通量不变时, 有:
@[Q=\Phi t]@光通量
光通量 (luminous flux)是用光谱光视效率评价辐通量得到的量, 指的是在单位时间内由光源所发出的或被照体所吸收的光能, 体现的是人眼接收到的功率.
实验表明, 人眼对绿色敏感, 那么也就意味着从绿光当中所获得到的能量也就越多, 从绿光当中所获得明暗感觉也就越强烈, 这也是相机传感器前端拜尔滤镜有50%的绿色滤色器的原因.
由光源向各个方向所射出的光功率, 也即每一单位时间所射出的光能量用@(\Phi)@表示, 单位为流[明](lumen), 符号@(lm)@.
@[\Phi=\frac{dQ}{dt}]@额外笔记:
光能量与光通量由一个公式@(\Phi=\frac{dQ}{dt})@绑定在一起, 初学有些难以理解, 简单的讲:
参考一个电动机以恒定功率@(P)@向外做功了@(t)@秒, 那么我们称电动机总共做了@(W=Pt)@的功.
同样的假设一个光源, 例如一个白炽灯, 能够以恒定的"功率(光通量)"@(Q)@向外发射光线, 发射时间为@(t)@秒, 那么相当于白炽灯向外输出了@(Q=\Phi t)@的光能量(功).
发光强度
发光强度 (luminous indensity) 是光源在特定方向单位立体角内包含的光通量, 用@(I)@表示, 单位为坎[德拉] (candela, 简称cd), 如下图所示:
(图片我还没画\找)
1坎[德拉]表示在单位立体角内辐射出1流[明]的光通量.
@[I=\frac {d\Phi} {d\Omega}]@其中, @(\Omega)@为立体角.
未完待续……