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我们人类计算光亮度有2种方法
1。光源输出了多少光？
2。落在被照射物体上有多少光？
最早期人类还没有很多光源的时候，物理学家用蜡烛做光亮度的基本单位。称为“烛光尺”这个单位是个什么概念，就是说拿一跟生日蛋糕的蜡烛，固定在什么地方点燃，然后测量出到这个蜡烛的距离，在距离蜡烛一英尺的地方，你所看到的光亮单位为1烛光尺。现在很多美国产品还在沿用这一古老的计量法，比如说一盏台灯，上面标明在使用40W灯泡时亮度为100烛光尺，这个定义如何理解呢，意思就是说，距离台灯一英尺时，你所看到的台灯光亮会是一根蜡烛亮度的100倍。按物理学来解释，光亮度和距离成反比，所以要有个固定距离来作为测量光亮度的标准，当然这是人类主要靠蜡烛和煤油灯等燃料照明的时代，现在来说已经作为一种计算方法多过当作测量方法。
现在来说说流明，流明是一个表示单位亮度的单位，它的含义为等量的光照射在固定的一片面积上。由于科技的发展，光源的多样化，人类不仅仅满足于以一个火苗来做标准，于是根据烛光尺，演变出了流明，一流明等于一平方英尺的面积上接受到一烛光尺的光亮照射。如果拿一块边长1英尺的正方型钢板（什么材料无所谓，这里先借CBD用一下），面向蜡烛并与蜡烛平行固定在距离点燃蜡烛1英尺处，那么这块钢板“处”的亮度为1烛光尺，这块钢板“上”的亮度为1流明。
以上的陈述并不能明显的区分二者的混淆，下面来系统的讲解一下。
学术角度来讲，计算光亮程度有2种方法
放射能——这是用来表示光源释放多少能量的物理名词，要计算它必须在光源处测量，当然如果是太阳之类的就几乎不可能做到了，所以人类目前只能待在地球上按照公式估算太阳的放射能
照射能——如果说放射能为因，那么照射能为果，照射能是你能从光源得到的能量，比如在一个完全黑暗的房间中间大R站在那里，这时候我抓着电筒杀进去照着大R的PP，这个时候大R的PP上所呈现的光亮，为照射能。照射能不是在光源，而是在被照射物体处计量。
照射能为某物体被照射时其收到的光的强度，下面尽量用公制单位来代替英制单位，一lux(勒克斯)等于一流明的光照射在一平方米的面积上，也等于一烛光尺的光照射在一平米的平面上，轮光量，它和流明完全相等，只是计算的面积由英尺边为米。（对摄影有了解的话应该注意到很多反光版和泛光罩上面都有标注表面积多少平米或者平方尺，这是为了方便计算所射出光的亮度，当然现在的测光表技术已经足够精密了，极少有人会需要用到这些东西）
下面来侃侃它的起源，摄影，古法叫摄影术，所谓的光的计量，是由于摄影技术的发展而带动起来的。现在的摄影师大多使用测光表，测光表就是用来测量在一固定点上所接受到的光的强度，经过内部演算以曝光值的形式输出给使用者。早期的测光表不是这样的，是直接告诉使用者所测量到的流明数或者勒克斯数据。
最后说点啥呢，对了，说了流明了，说说豺狼提到的烛光。
综合上面提到的，这里就直接切入正题了，流明是计算照射能的单位。而烛光能，则是计算照射能的单位。举例，上面提到的小黑屋中我用电筒照大R的PP，烛光，是用来表示这电筒灯泡能释放了多少光，流明，是用来表示大R的PP接受到了多少光。综上所述，在我们生活的这个世界中，光虽然以直线方式运动，但是我们的技术确不能在实际中达到理论设想，不管用什么聚光技术，总有散射，哪怕是激光，从光源到达被照射物体中也由于细小尘埃反射等等原因造成能量损失。在理想的物理世界里，我手里电筒的放射能，应该等于大R他PP所接受到的照射能，所谓指哪打哪，想X啥就X啥。
恩，好像又扯远了。
和烛光尺一样，烛光也是一个蜡烛的亮度，不过是在火苗处计算。烛光也同样是烛光尺时代的产物，二者分别计算放射能和照射能。现在人们为了现实自己科技多发达，头脑多复杂，又搞了一套代替烛光来计算放射能的单位，中文叫新烛光，英文名为candela（觉得麻烦可以读做“砍你的老二”，学习CBD精神），新烛光表示符号为cd(就差中间多个b了)。其定义为，在10325牛/平米的压力下，白金的凝固点温度（1773.5摄氏度）中，黑体1/600000平米的平滑表面上垂直方向的光度。
那么，物理学意义上，一新烛光到底是多亮的概念呢， 按照巴黎国际标准计量局的标准，1新烛光等于在一个固定方向上，光源释放出540X1012赫兹频率的放射物等于1/683瓦每球面角
烛光和流明虽然是放射能和照射能的不同单位，共存于同一系统中而不相互矛盾，但是他们确也可以换算的。也许有的人想不明白，打个比方，人的身高和双脚的尺寸是用来计算2个物体的量，但是根据人鞋的尺码可以推算出该人的身高。类似的道理，烛光和流明在条件具备的情况下，也是可以相互推算的。
烛光为一根蜡烛火焰处的放射能，流明为某距离上一平方英尺面积所接受到的照射能。那么为了把他们结合起来，就把蜡烛和被照射物放在一个系统里，我们都知道蜡烛的光是向各个方向散射的。而不是像激光一样同一方向的射线运动。为了计算，我们假设以火苗为圆心，以1米半径的一个透明圆球笼罩火苗，这个圆球表面积所接受到的光照，就可以以流明计算啦。那么根据立体几何学，我们可知道这样一个圆球体表面积为12.57平方米
烛光的放射能不可能改变，为1烛光/新烛光。为了配合流明的英制单位，把上面的圆球体半径缩小到1英尺那么尽管圆球体表面接受的光量没变，但是表面积缩小了，同样1平米面积所接受到的光量反之增加了12.57倍。
由此可得，1烛光等于12.57流明
类似的道理但是利用能量守恒定律，我们可以推出1流明约等于0.001496瓦的功率。 |
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发表于 2005-3-17 19:22
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发表于 2005-3-17 19:36
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