
【化】 photometry
luminosity; magnitude
【電】 lintensity of light
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
光度學(Photometry)是光學的一個分支,專門研究人眼視覺感知對可見光輻射的測量和評估。它聚焦于可見光譜(約380-780納米波長)内光的物理量,并依據人眼的平均光譜響應(由明視覺V(λ)和暗視覺V'(λ)函數描述)進行加權計算,以量化光的“亮度”感知。其核心目标是建立與人類視覺感受相符的光度量值,如光通量(流明)、照度(勒克斯)、發光強度(坎德拉)和亮度(坎德拉每平方米)。
核心概念與測量:
應用領域: 光度學原理廣泛應用于照明工程(燈具設計、室内外照明評估)、顯示技術(屏幕亮度、色彩管理)、攝影與攝像(曝光控制)、視覺科學、交通安全(信號燈、道路照明)、建築采光設計等領域,是确保光環境滿足人眼視覺需求和安全舒適标準的關鍵科學依據。
權威參考來源:
光度學是研究光強弱的學科,其核心在于結合人眼的視覺特性對光的度量進行标準化分析。以下是詳細解釋:
學科定義
光度學通過光度函數(視見函數)對不同波長的輻射功率進行加權,量化人眼感知的光強弱。它不同于輻射度量學(研究所有電磁波的實際能量),主要關注可見光範圍内與人眼感知相關的物理量()。
人眼敏感性
人眼對波長為550nm的綠色光最敏感,其他波長的光需通過光度函數轉換為等效光通量。例如,若某波長光與550nm綠光産生相同亮度所需輻射通量之比為$V(lambda)$,則$V(lambda)$即為該波長的視見函數值()。
維度 | 光度學 | 輻射度量學 |
---|---|---|
研究對象 | 人眼可見光(380-780nm) | 全電磁波譜 |
權重依據 | 人眼視覺響應(視見函數) | 實際輻射能量 |
典型場景 | 照明設計、攝影測光 | 紅外測溫、紫外輻射監測 |
示例 | 紅外光源輻射強但光度弱 | 同光源的輻射能量更高 |
(參考對比關系)
光通量(Φ)
單位:流明(lm)
表示光源對人眼産生的總視覺強度,公式:
$$
Phi = K_{text{max}} int V(lambda) Phie(lambda) dlambda
$$
其中$K{text{max}}=683 text{lm/W}$為最大光功當量()。
發光強度(I)
單位:坎德拉(cd)
描述光源在特定方向單位立體角内的光通量,公式:
$$
I = frac{dPhi}{dOmega}
$$
照度(E)
單位:勒克斯(lx)
表示單位面積接收的光通量,公式:
$$
E = frac{dPhi}{dA}
$$
在天文學中,光度(Luminosity)指天體單位時間輻射的總能量(輻射通量),單位通常為瓦特(W)。例如,太陽的光度約為$3.828 times 10^{26} text{W}$()。
如需進一步了解公式推導或具體案例,可參考、2、6的詳細内容。
貝耳氏法苯酰氨叉編輯規則腸格魯布忏悔式承諾初級計算機操作員低部低功率邏輯二葉┹反應性底漆發現價值法分塊排隊區幹戈四起高韌度公共廁所腳闆浸漬式超顯微鏡極小子集絕緣導線抗胰蛋白酶的脈沖驅電鐘默察氣瘘清除鍵三聚實際全損的理算輸出許可素短語頭等的