光度學是研究光強弱的學科。不同於輻射度量學,光度學把不同波長的輻射功率用光度函數加權。
人眼與光度學
人眼能相當精確地判斷兩種顏色的光亮暗感覺是否相同。所以為了確定眼睛的光譜響應,可將各種波長的光引起亮暗感覺所需的輻射通量進行比較。在較明亮環境中人的視覺對波長為555.016nm的綠色光最為敏感。設任意波長為的光和波長為555.016nm的光產生同樣亮暗感覺所需的輻射通量分別為和,把後者和前者之比
叫做光度函數(luminosity function)或視見函數(visual sensitivity function)。例如,實驗表明,1mW的555.0nm綠光與2.5W的400.0nm紫光引起的亮暗感覺相同。於是在400.0nm的光度函數值為
衡量光通量的大小,要以光度函數為權重把輻射通量折合成對人眼的有效數量。對波長為的光,輻射強度為,光通量為,則有
式中是波長為555.016nm的光功當量,也叫做最大光功當量,其值為683 lm/W。
非SI的光度學單位
燭光(candlepower) = 1 坎德拉
- 英尺-朗伯(Footlambert) = 1/π 燭光每平方英尺 = 3.426 燭光每平方米
- 朗伯(lambert) = 1/π 燭光每平方厘米
- 毫朗伯(Millilambert)= 1/1000 朗伯
- 熙提(Stilb) = 1 燭光每平方厘米
- 英尺燭光(Foot-candle),字面意義是發光強度為1坎德拉的點光源的1英尺距離處的表面的照度。1 ft-c = 1 lm/ft² = 10.764 lux. 工業上常常採用1 ft-c = 10 lux.
- 輻透或厘米燭光(Phot),相當於"流明每平方厘米"
參考文獻
Michael Bass (ed.), Handbook of Optics Volume II - Devices, Measurements and Properties, 2nd Ed., McGraw-Hill 1995, ISBN 978-0-07-047974-6 pages 24-40 through 24-47
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