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什么是光照度?光照度與光亮度有什么區(qū)別?

什么是光照度?光照強(qiáng)度是指單位面積上所接受光的光通量。簡稱照度,單位lx(勒克斯)。用于表示光照的強(qiáng)弱和物體表面被照明程度。那么,光照度與光亮度有什么區(qū)別?本文對(duì)光照度的定義、影響因素及光照度與光亮度的區(qū)別進(jìn)行了介紹,對(duì)此感興趣的朋友不妨了解一下!

光照度和光亮度

什么是光照度?

光照度是指受照物體表面單位面積上所投射的光通量,符號(hào)為E,單位為lx(勒克斯)。

如果光通量重均勻地投射在面積為A的表面上,則該表面的平均照度值為: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——被照面的面積(m2)。

照度的單位為1x(勒克斯),1lx表示1lm的光通量均勻分布在1m2的被照面上,即1lx=1lm/1m2。陰天中午時(shí)室外的照度約為8000~200001x;晴天中午時(shí)室外的照度可達(dá)80000~1200001x。


影響光照度的因素:

為了得到合適的照度,需要研究物體表面被照明的程度究竟與哪些因素有關(guān),下面我們通過簡單的實(shí)驗(yàn)來分析說明。

打開一盞可調(diào)臺(tái)燈,逐漸調(diào)大燈泡的發(fā)光強(qiáng)度,觀察平放于桌面的書本,表面看上去越來越亮,即照度在增大,若調(diào)光旋鈕固定,把臺(tái)燈升高,則可看到平放于桌面的書本表面變暗,即照度在減小。保持臺(tái)燈的亮度及高度固定不變,將平放于桌面的書本的一邊逐漸抬高,使光線與被照平面間的夾角逐漸變小,可以看到,光線垂直照射書本時(shí),書本上獲得照度大;光線斜照書本時(shí),書本上獲得的照度小,陽光照射到地球表面,在一天當(dāng)中由于太陽相對(duì)地面的位置不斷在改變,因此它的光線和地面間的夾角也就不斷改變,地面上的照度隨著這個(gè)改變而變化。可見,照度還跟光線的入射角有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)和理論研究表明:一點(diǎn)光源照射在物體表面上的照度公式為:

照度公式21

上式中:E為照度,I為發(fā)光強(qiáng)度,r為距離,θ為入射角,它說明了點(diǎn)光源在物體表面上的照度跟光源的發(fā)光強(qiáng)度及光線的入射角的余弦成正比,跟光源到被照面之間的距離的平方成反比。


光照度與光亮度的區(qū)別:

照度與亮度都是度量單位表面通過的光能量強(qiáng)度的物理量,但是它們之間有一些重大的區(qū)別,切勿混淆:

1.光線行進(jìn)的方向不同

亮度是指被測物體發(fā)出或反射出的光線;照度則是指被光源照明的入射光線。

2.計(jì)測的方式不同

亮度與點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度部是有方向的量:同一個(gè)物體或光源,在不同的方向上觀察(或測量)時(shí),亮度經(jīng)常是不同的,因此必須強(qiáng)調(diào)測量或觀察的方向。例如一塊質(zhì)量不好的黑板從正面看很黑,但是從側(cè)面看,由于黑板上反射了窗戶中射入的光線可能顯得很明亮,甚至看不清黑板上的字跡。常用亮度曲線表明燈具的發(fā)光特性或物體的反射特性,從光源或物體表面指向曲線各點(diǎn)箭頭的長度表示相應(yīng)方向亮度的大小。我國閃光燈的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,閃光燈的照射角是指當(dāng)燈的亮度降低為中心值的50%時(shí),兩個(gè)測量方向間的夾角。照度測量的是單位面積上接受的(各方向)人射光強(qiáng)度的總和,因此照度是沒有方向性的量。

3.測量的儀器與測量的方法不同

測量亮度使用亮度計(jì),測量照度則應(yīng)使用照度計(jì)。

4.影響的因素與測試的結(jié)果不同

照度僅與光源的特性有關(guān),與照物體的表面特性無關(guān)。亮度不僅與光源的發(fā)光特性有關(guān),還與被測物的表面特性有關(guān)。


光照度和光亮度測量儀器:

測試照度的儀器叫照度計(jì),由于物體表面的照度是由入射光確定的,測定照度就是測量入射光的強(qiáng)度,因此在攝影測光中照度計(jì)又稱為入射式測光表。

測試亮度的儀器叫亮度計(jì)。對(duì)于大多數(shù)本身不發(fā)光的物體,它的亮度實(shí)際是物體表面反射光的強(qiáng)度,因此用于攝影測光的亮度計(jì)又稱為反射式測光表。

測光表是攝影專用的儀器,它們與通用的亮度計(jì)或照度計(jì)又略有不同:多數(shù)測光表用光圈、快門速段顯示測量結(jié)果,通用的亮度與照度計(jì)則用亮度、照度的物理單位(如尼特、勒克斯等)指示測量值。

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