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什么是光照度?光照度与光亮度有什么区别?

什么是光照度?光照强度是指单位面积上所接受光的光通量。简称照度,单位lx(勒克斯)。用于表示光照的强弱和物体表面被照明程度。那么,光照度与光亮度有什么区别?本文对光照度的定义、影响因素及光照度与光亮度的区别进行了介绍,对此感兴趣的朋友不妨了解一下!

光照度和光亮度

什么是光照度?

光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。


影响光照度的因素:

为了得到合适的照度,需要研究物体表面被照明的程度究竟与哪些因素有关,下面我们通过简单的实验来分析说明。

打开一盏可调台灯,逐渐调大灯泡的发光强度,观察平放于桌面的书本,表面看上去越来越亮,即照度在增大,若调光旋钮固定,把台灯升高,则可看到平放于桌面的书本表面变暗,即照度在减小。保持台灯的亮度及高度固定不变,将平放于桌面的书本的一边逐渐抬高,使光线与被照平面间的夹角逐渐变小,可以看到,光线垂直照射书本时,书本上获得照度大;光线斜照书本时,书本上获得的照度小,阳光照射到地球表面,在一天当中由于太阳相对地面的位置不断在改变,因此它的光线和地面间的夹角也就不断改变,地面上的照度随着这个改变而变化。可见,照度还跟光线的入射角有关。

实验和理论研究表明:一点光源照射在物体表面上的照度公式为:

照度公式21

上式中:E为照度,I为发光强度,r为距离,θ为入射角,它说明了点光源在物体表面上的照度跟光源的发光强度及光线的入射角的余弦成正比,跟光源到被照面之间的距离的平方成反比。


光照度与光亮度的区别:

照度与亮度都是度量单位表面通过的光能量强度的物理量,但是它们之间有一些重大的区别,切勿混淆:

1.光线行进的方向不同

亮度是指被测物体发出或反射出的光线;照度则是指被光源照明的入射光线。

2.计测的方式不同

亮度与点光源的发光强度部是有方向的量:同一个物体或光源,在不同的方向上观察(或测量)时,亮度经常是不同的,因此必须强调测量或观察的方向。例如一块质量不好的黑板从正面看很黑,但是从侧面看,由于黑板上反射了窗户中射入的光线可能显得很明亮,甚至看不清黑板上的字迹。常用亮度曲线表明灯具的发光特性或物体的反射特性,从光源或物体表面指向曲线各点箭头的长度表示相应方向亮度的大小。我国闪光灯的行业标准规定,闪光灯的照射角是指当灯的亮度降低为中心值的50%时,两个测量方向间的夹角。照度测量的是单位面积上接受的(各方向)人射光强度的总和,因此照度是没有方向性的量。

3.测量的仪器与测量的方法不同

测量亮度使用亮度计,测量照度则应使用照度计。

4.影响的因素与测试的结果不同

照度仅与光源的特性有关,与照物体的表面特性无关。亮度不仅与光源的发光特性有关,还与被测物的表面特性有关。


光照度和光亮度测量仪器:

测试照度的仪器叫照度计,由于物体表面的照度是由入射光确定的,测定照度就是测量入射光的强度,因此在摄影测光中照度计又称为入射式测光表。

测试亮度的仪器叫亮度计。对于大多数本身不发光的物体,它的亮度实际是物体表面反射光的强度,因此用于摄影测光的亮度计又称为反射式测光表。

测光表是摄影专用的仪器,它们与通用的亮度计或照度计又略有不同:多数测光表用光圈、快门速段显示测量结果,通用的亮度与照度计则用亮度、照度的物理单位(如尼特、勒克斯等)指示测量值。

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