光通量和光照度什么关系？光源光通量和光照度怎么测量？

什么是光通量？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）；光源在单位时间内发出的光量称为光通量。照度表示被照面上接受的光的强弱，是单位面积上所得到的光通量。那么，光通量和光照度什么关系？光通量和光照度怎么测量？本文为大家做了介绍。

什么是光通量和光照度？

1.光通量

在单位时间内，光源向周围空间辐射的能量称为辐射能通量，简称辐通量，一般光源的辐通量中包含各种波长的辐通量，其中波长为400～700纳米的辐通量可以引起视觉。

在单位时间内，光源向周围空间辐射的使人眼产生光的感觉的能量称为光通量，符号为Ф，单位为流明，简称流。需要说明，400～700 纳米范围内的辐通量也只有一部分转化为光通量。1流的光通量，相当于波长为555纳米的单色辐射功率为1/683瓦时的光通量。

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。

2.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。

光通量和光照度的关系：

照度表示被照面上接受的光的强弱，是单位面积上所得到的光通量。

如果要想求出距离一个光源rm处的光照度，可以设想一个以光源为中心、半径为rm的球面，球面内侧接受的光通量是均匀的，这个球面的面积A为A=4π·r²，照度E等于光通量除以面积，即E=Фv/A=Фv/4π·r²（lx）。

例如，一个发光强度为1cd的点光源，均匀发出的光通量为4πlm，距离这个点光源1m位置的照度为1lx。距离这个点光源2m位置的照度则为（1/4）1x。

反之，如果已知照度E和被照面积A，也可以求出光通量Фv=EA，光通量等于照度乘以面积。如果被照面积上照度是不均匀的，可把被照面积划分为多个小面积△A1……△An，测出每个小面积上的照度E1……En，用近似公式计算，即每个小面积与其上的照度相乘，再全相加得到光通量。

如果划分的n个小面积其面积全相等，则：Фv=A[（E1+……+En）/n]。

这是常用的计算投影机光通量的方法，平均照度乘以投影面积。例如，如果平均照度为10001x，投影面积为3m²，简单相乘可知光通量为30001m。

光源光通量的测量方法：

光源的发光强度是光度学中的基本量，而且由发光强度可以导出其他光度量。但要表征光源的特性，单以光源的发光强度来表示是不完全的，这是因为一般光源在各个方向上的的发光强度并不一致，故只有用总光通量来说明更为合适。

对各向同性的点光源，其光通量Φ=4πI，所以只要测得发光强度，乘以4π，即为光通量Φ。但是实际光源都有一定的尺寸，而且在各个方向上又不均匀，故不能用Ф=4πI计算得到。

光通量的测量方法：在积分球内用已知光通量的标准灯与被测灯作比较测量，从而定出被测灯的光通量。

用积分球测量光通量，通常采用比较法（代替法），为此需要光通量标准灯。先将标准灯（其光通量为Φs）放入积分球内，点燃后，在窗口测得的照度Es应符合下列式子：

放入待测灯点然后，可测得的照度为Ec为：

比较以上两个式子，可得待测灯的光通量为：

采用比较法测量光通量可以大为减少由球壁漫反射层的不均匀性、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与波长有关）等因素造成的影响，但是不能消除由于标准灯的尺寸和结构与待测灯的不相同而造成的对球内壁漫射光的吸收情况不同的影响，也不能消除标准灯与待测灯的相对光谱功率分布及空间分布不同产生的影响等等，在测量时应考虑采取修正的办法。

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%。