《光学》课程教学资源（课件讲稿）第一章 几何光学 第十一节 光度学基本概念 第十二节 像的亮度、照度和主观亮度

Optics第一章几何光学第十一节光度学基本概念

第一章 几何光学 第十一节 光度学基本概念 1

Optics第十一节光度学基本概念11.1 辐射能通量和光通量11.2发光强度和亮度11.3余弦发射体和定向发射体11.4 照度

第十一节 光度学基本概念 11.1 辐射能通量和光通量 11.2 发光强度和亮度 11.3 余弦发射体和定向发射体 11.4 照度 2

Optics11.1辐射能通量和光通量光度学：研究光的强弱一→人眼（主观）辐射度学：研究辐射强弱一→功率（物理）单位：W辐射能通量= [y(a)day(a)被称为辐射能谱密度视见函数：1.0V(a)明明视觉暗视觉0.8V(2)V(2)0.6暗v'(a)0.40.2(555nm)=1 归一化Vmax 400500600700波长/nm图！相对视敏涵数曲线光通量: Φ=K[V(a)(a)da单位：lumen，lm，流明最大光功当量（555mm）Km=683lm/W

11.1 辐射能通量和光通量 光度学：研究光的强弱 → 人眼（主观） 辐射度学：研究辐射强弱 → 功率（物理） 辐射能通量 单位：W 视见函数：    被称为辐射能谱密度 V   明 V  暗 V nm max 555 1   归一化 光通量：   K V d M         单位：lumen，lm， 流明 683 / K lm W M  最大光功当量（555nm）

Optics11.2发光强度和亮度法线n发光强度( luminous intensity )lmdd@单位：Candela,Cd，坎德拉，dQsr亮度（brightness）球面度：Q=S/r2dld@lmB =单位：Stilb，Sb，熙提dQdscosθ dscos0m'sr辐射强度（radiation intensity）和辐射亮度（radiationbrightness）将上述公式中的Φ换为Y，单位W/sr，以及W/m2.sr

11.2 发光强度和亮度 发光强度（luminous intensity） d I d    单位：Candela, Cd，坎德拉， lm sr 亮度（brightness） cos cos d dI B d ds ds       单位：Stilb，Sb，熙提 2 lm m sr 辐射强度（radiation intensity）和辐射亮度（radiation brightness） 2 将上述公式中的   换为 ，单位W sr W m sr / / ，以及 球面度：Ω=S/r2

Optics11.2发光强度和亮度2=y'u'=...ddΦB=dQds常见光源的亮度：大气层外看太阳：～190,000熙提地面看太阳：～150,000熙提白炽灯：~500-1,500熙提点光源米蜡烛火焰：~0.5熙提地面看满月：~0.25熙提无月夜空：~10-8熙提

11.2 发光强度和亮度 d B d ds    常见光源的亮度： 大气层外看太阳： ~190,000熙提 地面看太阳： ~150,000熙提 白炽灯： ~500-1,500熙提 蜡烛火焰： ~0.5熙提 地面看满月： ~0.25熙提 无月夜空： ~10 -8 熙提

Optics11.3余弦发射体和定向发射体余弦发射体（漫射体，朗佰发光体）dI oc cos Lambert定律4sA激光器定向发射体△ ~ 2'~ 6×10-4rad激光：发散角△Q=元△02～元0? ～10-° sr立体角面积1mm2，10mW的HeNe激光，其辐射亮度AY10l°W / m2.srB=AQAs cos 0太阳的辐射亮度B：3×10°W/m2×sr

11.3 余弦发射体和定向发射体 余弦发射体（漫射体，朗伯发光体） dI  cos Lambert定律 定向发射体 激光：发散角 立体角 4  2 6 10 rad       2 2 6    10 sr       面积1mm2 ，10mW的HeNe激光，其辐射亮度 10 2 10 / cos B W m sr s       太阳的辐射亮度 B： 6 2 3 10 /   W m sr 激光器   s

Optics11.4照度lmdd'E:单位：Lux，Ix，勒克斯照度（illuminance）2mds'法线n0ds *点光源产生的照度：d@' = IdQ= Ids'cosθ' / r2d@'I cosa'EI：点光源的发光强度.2ds

11.4 照度 照度（illuminance） d E ds    单位：Lux，lx，勒克斯， 2 lm m 点光源产生的照度： 2 d Id Ids r        cos /  2 d I cos E ds r       I : 点光源的发光强度

Optics11.4照度面光源产生的照度：BdQdsds'cos 0 cos 0dΦ'= BdQdscos =.2法线nBds cos Ocos A法线nE=20deB：面光源的亮度ds'ds常见实际情况的照度：晴朗夏日室外非阳光直射处：1,000一10.000勒克斯晴朗夏日采光良好的室内：100一500勒克斯天顶满月时的地面：～0.2勒克斯无月夜的地面：~2×10-4勒克斯办公场所的要求：～20一100勒克斯

11.4 照度 面光源产生的照度： 2 cos cos cos Bd dsds d Bd ds r            2 Bds cos cos E r     B : 面光源的亮度 常见实际情况的照度： 晴朗夏日室外非阳光直射处： 1,000—10,000勒克斯 晴朗夏日采光良好的室内： 100—500勒克斯 天顶满月时的地面： ~0.2勒克斯 无月夜的地面： ~2×10 -4 勒克斯 办公场所的要求： ~20—100勒克斯

Optics第一章几何光学第十二节像的亮度、照度和主观亮度

第一章 几何光学 第十二节 像的亮度、照度和主观亮度

Optics第十二节像的亮度、照度和主观亮度12.1像的亮度12.2像的照度12.3主观亮度

第十二节 像的亮度、照度和主观亮度 12.1 像的亮度 12.2 像的照度 12.3 主观亮度