什么是光源的光通量？光源的光通量怎么測量？

什么是光源的光通量？光源在單位時間內(nèi)發(fā)射出來的并被人敢知的所有輻射能稱為發(fā)光通量，簡稱光通量，單位是流明（lm）。這個量是對光源而言的，是描述光源發(fā)光總量的大小，與光功率等價。那么，光源的光通量怎么測量？本文對光源光通量的含義及測量方法做了介紹，對光源參數(shù)知識感興趣的朋友可以了解一下！

光源光通量的定義：

在單位時間內(nèi)，光源向周圍空間輻射的能量稱為輻射能通量，簡稱輻通量，一般光源的輻通量中包含各種波長的輻通量，其中波長為400～700納米的輻通量可以引起視覺。

在單位時間內(nèi)，光源向周圍空間輻射的使人眼產(chǎn)生光的感覺的能量稱為光通量，符號為Ф，單位為流明，簡稱流。需要說明，400～700 納米范圍內(nèi)的輻通量也只有一部分轉(zhuǎn)化為光通量。1流的光通量，相當于波長為555納米的單色輻射功率為1/683瓦時的光通量。

光通量是電光源的一個重要參數(shù)，是照明設計的必備數(shù)據(jù)。但評價電光源的特性優(yōu)劣則常以光視效能為依據(jù)。電光源的光視效能以消耗1瓦電功率產(chǎn)生多少流光通量表示，單位是流/瓦。光視效能越高越好。

光源光通量的單位：

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)光強度均相同的點光源，在1球面度的單位立體角內(nèi)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之光的相對視見率不同，故此不同波長之光的輻射功率相等時，其光通量并不相等。

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

3.不計相對視見率的輻射通量的單位為瓦（W）。

若某光源僅輻射555nm波長的光能，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）。

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

標準光源的光通量是多少？

對于標準光源的光通量，目前還沒明確的相關規(guī)定。當然如果標準光源的光通量過低，那么光線暗淡，人們的對色效果也不好，反之，標準光源的光通量過高，就會讓被測物體表面產(chǎn)生強烈的反射光線，也不利于顏色的觀察。所以標準光源的光通量應該保持在合適的范圍內(nèi)。

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

光源通過反射照射在被觀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(nèi)，任一點的照度不得低于被照表面中心照度的75%。

光源通過透射照射在被觀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。

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

光源光通量的測量方法：

光源的發(fā)光強度是光度學中的基本量，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)光強度來表示是不完全的，這是因為一般光源在各個方向上的的發(fā)光強度并不一致，故只有用總光通量來說明更為合適。

對各向同性的點光源，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。但是實際光源都有一定的尺寸，而且在各個方向上又不均勻，故不能用Ф=4πI計算得到。

光通量的測量方法：在積分球內(nèi)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(nèi)，點燃后，在窗口測得的照度Es應符合下列式子：

放入待測燈點然后，可測得的照度為Ec為：

比較以上兩個式子，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有關）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(nèi)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，在測量時應考慮采取修正的辦法。