光源在单位时间内发射出来的并被人敢知的所有辐射能称为发光通量,简称光通量,单位是流明(lm)。这个量是对光源而言的,是描述光源发光总量的大小,与光功率等价。那么,光源光通量的单位是什么?标准光源的光通量是多少呢?本文进行了简单总结。
光源光通量的单位
光通量的单位为流明lm(lumen):发光强度为1cd且各方向发光强度均相同的点光源,在1球面度的单位立体角内所发射出的光通量为1流明=1坎德拉·球面度,即1lm = 1cd·sr。
1cd点光源的总光通量为4π流明(因空间立体角共有4π球面度)。
若光源为均匀发光体,则该光源总光通量中Φ总为:
Φ=Ι·Ω=4π·Ι
由于人眼对不同波长之光的相对视见率不同,故此不同波长之光的辐射功率相等时,其光通量并不相等。
例如,波长555nm与650nm之光的辐射功率相等时,前者为后者光通量的10倍。
不计相对视见率的辐射通量的单位为瓦(W)若某光源仅辐射555nm波长的光能,且辐射能量为1瓦,则该光源所发出的光通量为683流明。(因1cd为1/683W/st,所以1W相当于683cd·sr即683lm)。
显然实际光源辐射的光谱绝非单一波长,而非555nm波长之光的视见函数又小于1,所以实际光源的光通量一般远比683lm为小。
光通量是电光源的一个重要参数,是照明设计的必备数据。但评价电光源的特性优劣则常以光视效能为依据。电光源的光视效能以消耗1瓦电功率产生多少流光通量表示,单位是流/瓦。光视效能越高越好。
标准光源的光通量是多少
对于标准光源的光通量,目前还没明确的相关规定。当然如果标准光源的光通量过低,那么光线暗淡,人们的对色效果也不好,反之,标准光源的光通量过高,就会让被测物体表面产生强烈的反射光线,也不利于颜色的观察。所以标准光源的光通量应该保持在合适的范围内。
根据ISO3664:2000对标准光源的相关要求规定,标准光源光照强度必须符合以下条件:
光源通过反射照射在被观察物体表面上的亮度应达到2000Lux(+/-500Lux)。被照表面在1m×1m的范围内,任一点的照度不得低于被照表面中心照度的75%。
光源通过透射照射在被观察物体表面上的亮度应达到1270cd/m2(+/-320cd/m2)
显示器的亮度应达到>75cd/m2。
虽然没有明确指出标准光源的光通量,但是用户可以根据照度要求,反推出标准光源的光通量要求。