光源的光通量什么意思？光源光通量和光強度什么關(guān)系？

光源的光通量什么意思？光通量亦稱(chēng)“光流”，它是光源在單位時(shí)間內發(fā)出的光量，是計量光源被人眼所觀(guān)察時(shí)呈現的光功率，光通量的單位為lm（流明）。那么，光源光通量和光強度什么關(guān)系？光源光通量怎么測量？下文對光源光通量的定義及測量方法做了介紹。

什么是光源的光通量？

光通量Ф：度量光源在單位時(shí)間內向某立體角內輻射的相對視見(jiàn)率的光能量，即人眼所能感覺(jué)到的光的輻射功率（輻射能量流速率）的物理量。

Φ=I·Ω

即單位時(shí)間某立體角內的光輻射能量與相對視見(jiàn)率的乘積，亦即單位時(shí)間某立體角內各波段的輻射能量與該波段相對視見(jiàn)率的乘積之和。

光源光通量的單位是什么？

（1）光通量的單位為流明lm（lumen）：發(fā)光強度為1cd且各方向發(fā)光強度均相同的點(diǎn)光源，在1球面度的單位立體角內所發(fā)射出的光通量為1流明=1坎德拉·球面度，即1lm = 1cd·sr。

1cd點(diǎn)光源的總光通量為4π流明（因空間立體角共有4π球面度）。

若光源為均勻發(fā)光體，則該光源總光通量中Φ總為：

Φ=Ι·Ω=4π·Ι

（2）由于人眼對不同波長(cháng)之光的相對視見(jiàn)率不同，故此不同波長(cháng)之光的輻射功率相等時(shí)，其光通量并不相等。

例如，波長(cháng)555nm與650nm之光的輻射功率相等時(shí)，前者為后者光通量的10倍。

（3）不計相對視見(jiàn)率的輻射通量的單位為瓦（W）。

若某光源僅輻射555nm波長(cháng)的光能，且輻射能量為1瓦，則該光源所發(fā)出的光通量為683流明。（因1cd為1/683W/st，所以1W相當于683cd·sr即683lm）。

顯然實(shí)際光源輻射的光譜絕非單一波長(cháng)，而非555nm波長(cháng)之光的視見(jiàn)函數又小于1，所以實(shí)際光源的光通量一般遠比683lm為小。

光源光通量和光強度什么關(guān)系？

由于人眼對等能量的不同波長(cháng)的可見(jiàn)光輻射能所產(chǎn)生的光感覺(jué)是不同的，因此按人眼函數V（λ）來(lái)評價(jià)的輻射通量Φ（λ）即為光通量Φ，即：

（光通量評價(jià)公式）

式中：Km為明視覺(jué)的最大光譜光視效率函數，亦稱(chēng)為光功當量，它表示人眼對波長(cháng)為555nm處光輻射產(chǎn)生光感覺(jué)的效能，按國家實(shí)用溫標IPTS-168的理論計算，其值為680lm/w。

光度學(xué)中最基本的單位是發(fā)光強度，單位為坎德拉（cd），它是國際單位制中7個(gè)基本單位之一。其定義為555nm的單色輻射在給定方向上的輻射強度為1/683W·sr時(shí)，在該方向上的發(fā)光強度為1cd。

光通量的單位為流明（lm），它是發(fā)光強度為1cd的均勻點(diǎn)光源在單位立體角（1sr）內發(fā)出的光通量。

如果光源為點(diǎn)光源，并且是均勻發(fā)光體，那么光強（I）與光通量（Φ）符合距離反比平方定律。距離平方反比定律來(lái)自于點(diǎn)光源向空間發(fā)射球面波的特性，即點(diǎn)光源在傳播方向某點(diǎn)的輻照度與該點(diǎn)到點(diǎn)光源的距離平方成反比。

在任一錐立體角內，假設在傳輸路徑上沒(méi)有光能損失或分束，那么點(diǎn)光源向空間發(fā)出的輻射通量是不變的。然而位于球心的均勻點(diǎn)光源所張開(kāi)的立體角所截的表面積卻和球半徑的平方成正比，這樣在球面上的輻照度就和點(diǎn)光源到該面的距離平方成反比，即：Φ=4πI。

光源光通量怎么測量？

光源的發(fā)光強度是光度學(xué)中的基本量，而且由發(fā)光強度可以導出其他光度量。但要表征光源的特性，單以光源的發(fā)光強度來(lái)表示是不完全的，這是因為一般光源在各個(gè)方向上的的發(fā)光強度并不一致，故只有用總光通量來(lái)說(shuō)明更為合適。

測量光源總光通量的方法有絕對法和相對法兩種。絕對法是測量光源發(fā)光強度的空間分布，再出此計算得出光源的總光通。這種方法原則上對任何種類(lèi)的光源均適用且能達到高準確度，但是測量和計算都較為費時(shí)費力。相對法是將被測光源與總光通量己知的標準光源進(jìn)行比較而求得總光通量的方法，常用的測量?jì)x器是積分球。這種方法的測量和計算都簡(jiǎn)單易行，因而被廣泛采用，在測量光源的光通量時(shí)，采用相對法，利用積分球進(jìn)行測量。下面將為大家進(jìn)行介紹。

對各向同性的點(diǎn)光源，其光通量Φ=4πI，所以只要測得發(fā)光強度，乘以4π，即為光通量Φ。但是實(shí)際光源都有一定的尺寸，而且在各個(gè)方向上又不均勻，故不能用Ф=4πI計算得到。

光通量的測量方法：在積分球內用已知光通量的標準燈與被測燈作比較測量，從而定出被測燈的光通量。

用積分球測量光通量，通常采用比較法（代替法），為此需要光通量標準燈。先將標準燈（其光通量為Φs）放入積分球內，點(diǎn)燃后，在窗口測得的照度Es應符合下列式子：

放入待測燈點(diǎn)然后，可測得的照度為Ec為：

比較以上兩個(gè)式子，可得待測燈的光通量為：

采用比較法測量光通量可以大為減少由球壁漫反射層的不均勻性、球壁涂料和窗口材料的非中性（即涂料的漫反射比和窗口的透射比與波長(cháng)有關(guān)）等因素造成的影響，但是不能消除由于標準燈的尺寸和結構與待測燈的不相同而造成的對球內壁漫射光的吸收情況不同的影響，也不能消除標準燈與待測燈的相對光譜功率分布及空間分布不同產(chǎn)生的影響等等，在測量時(shí)應考慮采取修正的辦法。

標準光源的光通量是多少？

對于標準光源的光通量，目前還沒(méi)明確的相關(guān)規定。當然如果標準光源的光通量過(guò)低，那么光線(xiàn)暗淡，人們的對色效果也不好，反之，標準光源的光通量過(guò)高，就會(huì )讓被測物體表面產(chǎn)生強烈的反射光線(xiàn)，也不利于顏色的觀(guān)察。所以標準光源的光通量應該保持在合適的范圍內。

根據ISO3664:2000對標準光源的相關(guān)要求規定，標準光源光照強度必須符合以下條件：

光源通過(guò)反射照射在被觀(guān)察物體表面上的亮度應達到2000Lux(+/-500Lux)。被照表面在1m×1m的范圍內，任一點(diǎn)的照度不得低于被照表面中心照度的75%。

光源通過(guò)透射照射在被觀(guān)察物體表面上的亮度應達到1270cd/m2(+/-320cd/m2)

顯示器的亮度應達到>75cd/m2。

雖然沒(méi)有明確指出標準光源的光通量，但是用戶(hù)可以根據照度要求，反推出標準光源的光通量要求。