光亮度和光照度什么区别？光亮度和光照度怎么测量？

什么是光亮度？什么是光照度？光亮度和光照度都是表示光能光通量的光学参数，其中光照度表示的是光通量的表面密度，即单位受光面上的光通量，而光亮度则是单位投影面上的光强。那么，光亮度和光照度什么区别？光亮度和光照度怎么测量？本文为大家做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

什么是光亮度？

亮度是指发光体（不只是电源，其他受照物体对人眼来说也可看作间接发光体）在人眼视线方向单位投影面积上的发光强度（是发光体在某方向发出的光通量密度，它表明了光通量在空间的分布状况），称为该发光体的表面亮度，以符号L表示，单位为坎德拉每平方米（cd/m2）。该发光体表面法线方向的发光强度为I，而人眼视线与发光体表面法线相交的角度θ，因此视线方向的发光强度 Ig=Icosθ。而视线方向发光体的投影面 Aθ=Acosθ，其中A为发光体的面积，因此可得出发光体在视线方向的亮度为：

式中Lθ——发光体沿θ方向的表面亮度（cd/m2）；

Iθ——发光体沿θ方向的发光强度（cd）；

Acosθ-—发光体在视线方向的投影面（m2）。

这就说明了发光体的亮度值实际上与人眼的视线方向无关。亮度的概念对于一次光源和被照物体是同等适用的，亮度是一个客观量，但它直接影响人眼的主观感觉。晴天天空的亮度为（0.5~2）×104cd/m2；白炽灯灯丝的亮度约为（300~1400）×104cd/m2；荧光灯管的表面亮度为（0.6~0.9）×104cd/m2。

什么是光照度？

照度是指受照物体表面单位面积上所投射的光通量，符号为E，单位为lx（勒克斯）。

如果光通量重均匀地投射在面积为A的表面上，则该表面的平均照度值为：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——被照面的面积（m2）。

照度的单位为1x（勒克斯），1lx表示1lm的光通量均匀分布在1m2的被照面上，即1lx=1lm/1m2。阴天中午时室外的照度约为8000～200001x；晴天中午时室外的照度可达80000～1200001x。

光亮度和光照度的区别：

通俗地说，亮度是物体表面明亮的程度。对于发光体，亮度表明了它表面发光的本领，主要与它的发光特性有关；对于本身不发光的物体，它的亮度不仅与照亮它的光源的特性有关，还与物体自身的表面特性有关。例如在同样的光线下，反射率小的黑丝绒亮度低，反射率高的白纸亮度高。照度表明物体表面被光源照明的程度，即单位时间内投射到物体单位表面上光能量的多少。因此亮度与照度的第一个重要区别是：亮度与物体自身的表面特性有关。照度仅由光源的特性（强弱、远近、投射角）确定，与被照明物体的表面特性无关。

亮度与照度的第二个区别是方向性。亮度是有方向的量，谈论某点的亮度还必须同时指明测试或观察的方向。例如点亮的手电筒从正面看比斜看亮得多，劣质的黑板在教室的某些位置会产生强烈的反光。照度是无方向的量，物体上某处的照度是周围环境投射到该处所有光线之和，无论光线从何方射来，只要投射到物体上的光能量相同，对照度的影响都相同。

光源亮度的测量方法：

一般光源的光亮度不仅与测量方法有关，而且与表面的位置有关。为了测量方便，常在发光面前加一光阑，以测定光阑所限制部分的发光面在水平方向的光亮度。如需要测定发光面其他部分的光亮度，可以改变光阑和探测器的位置。

1.直接测量光照度来确定光源的亮度

如上图所示，光源面积为B，光阑离光源ab很近时，则光源ab向探测器S发出的光通量大约等于在光阑处面积为B的光源向S发出的光通量。如光阑孔的尺寸比距离r小很多，则s上的照度为：E=LB/r2。

测出光照度E和距离r，光亮度L即可确定为：L=Er2/B。

当光源为带状或线状时（如钨带灯或直线钨丝灯），光阑的主要作用是限制发光体的高度，这时光源的亮度由上图可得：

式中，r1、r2分别为探测器S与光阑D以及探测器S与光源ab间的距离；h为光阑的高度；W为发光面的宽度。

2.由光源成像的光照度来确定光源亮度

这种方法可以用于测量不可接近的发光体（如高温发光体）和光照度很低的情况。

如上图所示，若发光面积A1经过透镜D成像为面积A2。发光面及其像与透镜D的距离分别为r1和r2，S为透镜D的面积，τ为透镜的透射比。如果r1和r2比A1和A2的尺寸大很多，则发光面向透镜D发射并透过D的光通量为：

像的照度为：

由透镜的成像关系得：

所以亮度为：

光源照度的测量方法：

照度测量是最流行的光度测量形式。一般都用物理照度计，即用光电探测器代替人眼的光电式照度计。

照度计的测量原理较简单，整个探测器所接收的光通量除以探测器的面积，即为所测的照度，即E=Φ/A。

由于光电探测器的光谱灵敏度分布不同于人眼的光谱光视效率V（λ），故一般的照度计在探测器前都装有V（λ）滤光器。一个照度计是由带V（λ）滤光器的光电探测器及电子放大和读数系统所组成。过去广泛采用硒光电池为探测器，这是因为它的光谱灵敏度比其他探测器更接近人眼的光谱光视效率V（λ）的缘故。但由于硅光电元件的灵敏度、稳定性和寿命均较硒光电池为高，故近年来多采用硅光电池或硅光电二极管代替硒光电池作照度计的探测器件。

由于光电探测器所产生的光电流正比于所接收的光通量，测量时须将照度计的光敏表面与被测照度的表面重合，并尽量垂直于光的照射方向。所以读数系统可直接指示出所测的照度值。

一般照度计的测量精度为10%左右，高精度的照度计可达3%～4%。

光亮度和光照度测量仪器：

测试亮度的仪器叫亮度计。对于大多数本身不发光的物体，它的亮度实际是物体表面反射光的强度，因此用于摄影测光的亮度计又称为反射式测光表。测试照度的仪器叫照度计，由于物体表面的照度是由入射光确定的，测定照度就是测量入射光的强度，因此在摄影测光中照度计又称为入射式测光表。测光表是摄影专用的仪器，它们与通用的亮度计或照度计又略有不同：多数测光表用光圈、快门速段显示测量结果，通用的亮度与照度计则用亮度、照度的物理单位（如尼特、勒克斯等）指示测量值。