光源的亮度什么意思？光源的亮度是怎么测量的？

光源的亮度什么意思？光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量，称为光源在某一方向的光亮度，符号为L，L=dI/ds，单位为cd/m2（坎德拉每平方米，它表示发光面发光强弱的物理量。那么，光源的亮度是怎么测量的？本文对光源亮度的测量原理做了介绍。

光源的亮度什么意思？

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。

光源亮度的测量原理：

亮度是指物体表面发光强弱的物理量。如上图所示，亮度L定义为，在空间某一指定方向上微小面元dA所对应的发光强度值dI与其所在垂直方向上的正投影面积的比值，单位为cd/m2。定义式如下：

式中，θ为指定方向与对应微小面元的法线之间的夹角。

如果一个物体亮度与方向无关，则称此物体是一个朗伯体。积分球测量总光通量的理论基础为朗伯定律，其内表面可以看作为一个朗伯体。

亮度计是测量物体亮度的工具，其结构示意图如下。O是一个物镜目的是将待测的物体像呈现在P反射板上，经过V（λ）滤光片F到达光电传感器D，光刺激下D会产生一个光电信号经电流电压变换和放大，测量结果通过显示器R显示。亮度计的对准是通过反射镜P'和目镜E实现的。

测量视场的大小由小孔H直径d决定，关系式为：

式中，f表示物镜焦距；α表示有效探测面积对物镜的张角。

亮度计测量原理是面照度与亮度成正比关系，若用τ表示物镜透射率，A表示物镜面积，L表示亮度，l表示像距，则面照度大小为：

物距m与像距l关系式为：

对于孔径为D的物镜，其面积为：

将上面式子代入照度计算公式，可以得到亮度计H处的照度：

亮度计是通过面照度表示物体亮度的，面照度需正比于物体亮度，而不随距离发生变化。由上式可知，只有当f=m时才可认为物体的亮度不随测量距离而改变，为解决距离效应问题，亮度计使用前必须进行校准，常用的校准方法是在物镜后加上一个限束光阑K，依据被测物体的距离，调节限束光阑所处位置（限束效果与距离效应相互补偿），通过此方法来解决距离效应。

光源亮度和照度有什么区别？

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。