光度学基本概念

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1、光度学基础光度学基础概述§6-1立体角的意义和它在光度学中的应用一、立体角的意义和单位▲光学系统是一个传输辐射能量的系统▲能量传输能力的强弱，影响像的亮暗▲光度学：在人眼视觉的基础上，研究可见平面上的角：1弧度光的测试计量计算的学科▲辐射度学：研究电磁波辐射的测试计量计算的学科光度学基础光度学基础二、立体角的计算空间上的角：立体角假定一个圆锥面的半顶角为，求该圆锥所包含的立体角大小。s以r为半径作一圆球，假定在圆球上取一个d对应的环带，环带宽度为rd，环带半径o为rsin，所以环带长度为2rsin，环带总Ω面积为2dsrd2rsin2rsind一个任意形

2、状的封闭锥面所包含的空间成为立体角它对应的立体角为sdsΩ＝d22sind2dcos2rr将上式积分得2若在以r为半径的球面上截得的面积s=r，则此立体角为1球面度。2dcos2(1cos)s0整个空间球面面积为4πr2,对应立体角为Ω＝＝4π22r或者4sin22较小时，光度学基础光度学基础§6-2辐射度学中的基本量及其计量单位二、辐射强度一、辐射通量辐射体在某一指定方向上单位立体角范围内的辐射通量e单位时间内辐射体辐射的总能量-----辐射功率符号：Ied单位：瓦特（W）Ieed反映辐射强弱，是辐射体各波段辐射能

3、量的积分dee0单位：瓦每球面度（W/sr）dlime0d表示辐射体在不同方向上的辐射特性1光度学基础光度学基础三、辐射出射度四、辐射照度辐射体上某一点附近某一微元面积上辐射的总辐射通量辐射照度与辐射出射度正好相反，不是发出辐射通量，而是M被辐射体上某一点附近某一微元面积上接收的总辐射通量符号：e符号：EedddMeeeeddseEeAdsdsAds单位：瓦每平方米（W/m2）单位：瓦每平方米（W/m2）不管向哪个方向辐射，描述辐射体表面不同位置上单位面积的辐射特性光度学基础光度学基础§6-3人眼的视见函数五、辐射亮度辐射体表面

4、某点附近，在某一指定方向上单位立体角内单位投影面积上发出的辐射通量•辐射体发出电磁波，进入人眼，在可见光范围内，可以产符号：L生亮暗感觉；e•可见光范围内，人眼对不同波长光的视觉敏感度不同ILeedsndsdscosn•光度学中，为表示人眼对不同波长辐射的敏感度差别，定义了一个函数V，称为视见函数，又称光谱光视效率。单位：瓦每球面度每平方米（W/sr.m2）描述了辐射体不同位置不同方向上的辐射特性光度学基础光度学基础把对人眼最灵敏的波长555nm的视见函数定为1，即举例：人眼同时观察距离相同的两个辐射体A和B，假定辐射强度V(555)1相同，A辐射波长为600nm,B

5、辐射波长为500nm。V(600)=0.631V(500)=0.323A对人眼产生的视觉强度是B对人眼产生视觉强度的0.631/0.323倍，近似2倍。假定人眼同时观察两个位于相同距离上的辐射体A和B，这两若要使A和B对人眼产生相同的视觉强度，则辐射体A的辐射强度个辐射体在观察方向上的辐射强度相等，A辐射的电磁波波长应该是辐射体B强度的一半。为，B辐射的波长为555nm，人眼对A的视觉强度与人眼对B的视觉强度之比，作为波长的视见函数。2光度学基础光度学基础2、发光强度§6-4光度学中的基本量发光强度与辐射度学中的辐射强度相对应。一、单色光的发光强度和光通量发光强度指指定方向上单位

6、立体角内发出光通量的多少。也1、单色光的光通量定义可以理解为在这一方向上辐射强度中有多少是发光强度。光度学中的光通量与辐射度学中的辐射通量相对应。假定有dCV()d单位：坎（德拉）cd一单色光，其辐射通量为d，其中能够引起视觉的部分为光eeICV()Ie通量--------用人眼视觉强度来度量的辐射通量。dddCV()deC为单位换算常数。光度学基础光度学基础常数C：CIE规定：当发光体发出的光全部是555nm的单色3、光谱光视效能光，在某一方向上辐射强度I1(W/sr)，则发光体在此方向e683K()上的发光强度为1cd。C与V()的乘

7、积称为光谱光视效能，用表示。1K()683V()1cdc1W/sr当V()1时，K()最大，即K683cdsr/W683m称为最大光谱光视效能。cdsrc683()WV()表示人眼对不同波长光辐射的敏感度差别，K()表示辐射通量中有多少可以转变为光通量。代回发光强度表示式，I683V()Ie若I1cdd1sr则dId1流明（lm）光度学基础光度学基础计算举例：一个功率（辐射通量）为60W的钨丝充气灯4、连续