光亮度

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光亮度(luminance)又稱發光率，是指一個表面的明亮程度，以L表示， 即光源在垂直其光傳輸方向的平面上的正投影單位表面積單位立體角內發出的光通量。

不同物體對光有不同的反射係數或吸收係數。

目錄

基本概念

輔助記憶：光亮度，指在某方向上單位投影面積的面光源沿該方向的發光強度。又稱發光率，用符號L表示。

面光源上小面元的面積為ds，某一方向與面元法線的夾角為θ，面元沿這個方向的投影面積為ds′。

ds′=ds·cosθ，面元沿這個方向的發光強度為dI，則光源在該方向上的光亮度為L=dI/(cosθ·ds)；若面元沿這個方向上立體角元dΩ內發出的光通量為dФ，因此dI=dФ/dΩ，光亮度又可寫為L=dФ/(dΩ·ds·cosθ)。

在國際單位制中，光亮度的單位是坎德拉/平方米(cd/㎡)，又稱尼特（為舊單位，現已廢除）

反射係數

不同物體對光有不同的反射係數。

光的強度可用照在平面上的光的總量來度量，這叫入射光（inci-dent light）或照度（illuminance)。若用從平面反射到眼球中的光量來度量光的強度，這種光稱為反射光（reflection light）或亮度（brightness)。

例如，一般白紙大約吸收入射光量的20%，反射光量為80%；黑紙只反射入射光量的3%。所以，白紙和黑紙在亮度上差異很大。

光亮度

是表示發光面明亮程度的，指發光表面在指定方向的發光強度與垂直於指定方向的發光面的面積之比，單位是坎德拉/平方米。

對於一個漫散射面，儘管各個方向的光強和光通量不同，但各個方向的亮度都是相等的。電視機的熒光屏就是近似於這樣的漫散射面，所以從各個方向上觀看圖像，都有相同的亮度感。

亮照關係

亮度和照度的關係，最常用的照度單位是呎燭光（footcandle)。1呎燭光是在距離標準燭光一英尺遠的一平方英尺平面上接受的光通量。如果按公制單位，則以米為標準，照度就用米燭光（metrecandle）來表示，即1米燭光是距離標準燭光一米遠的一平方米麵積上的照度。

1米燭光等於0.0929呎燭光。

我們不難理解亮度和照度之間的關係，其關係為：

L=R×E

式中L為亮度，R為反射係數，E為照度。

因此，當我們知道一個物體表面的反射係數及其表面的照度時，便可推算出它的亮度。

度量單位

亮度也有幾種度量單位。亮度的單位是用一種理想化了的標準狀態來定義的。以一支標準蠟燭當作光源，放在一個半徑為1公尺的球體的中心位置。假設這個蠟燭會均勻發散它的全部光線，則落在球體內表面一平方公尺表面積上的所有光量為1個流明（lumen)。實際應用中，亮度單位用流明太小了，所以通常取其十倍的單位——毫朗伯（millilambert)來表示。比毫朗伯稍大的單位是呎朗伯（footlambert)，1毫朗伯等於0.929呎朗伯。

英國標準的呎朗伯是用光源的燭光數，從光源到表面積的英尺數和表面的反射率來規定的。在有些國家，普遍使用的是米制單位，是以毫朗伯為基礎的

1毫朗伯（mL)=0.929呎朗伯(ftL)=3.183燭光/平方米（c/㎡）=10阿普熙提（apostilbs)

光亮度的單位還有：坎德拉/平方米（即尼特，Nit=1cd/㎡）等。