流明定义
今天继续来说流明,因为UVLED的行业里,这个术语是我们工作不可缺少的,是衡量设备的一个指标。所以还要继续了解一下。
流明,是光通量的单位。直观的说,就是衡量一个东西亮不亮,亮度多少的一个概念,用物理学的解释是:发光强度为1坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角(1球面度)内发出的光通量为 银行卡1流明银行卡,英文缩写为lm。
物理上用这样的实验来规定流明的值:一支蜡烛在一米之外所显现的亮度。
流明怎么计算呢?一个普通的40瓦白炽灯,发光效率约为每瓦10流明,所以它发出的光是400流明。
实际工作中,流明的值我们是通过仪器测量的,照度仪等。
表达流明的定义,我们经常会遇到另外一个名词,光通量,是指光源在单位时间内产生强烈或微弱视觉反应能力的描述,单位为流明,也叫亮度。
美国国家标准协会制定的测量投影机光通量的标准是ANSI流明。它规定用田字格的形式测量屏幕九个交叉点上每个点的照度,再乘以面积,然后求出九个点的平均值,这就是投影机的ANSI流明值。流明值越高,就越亮,亮度很高的时候,我们投影时就不需要关灯。ANSI是American National Standards Institute(美国国家标准局)的缩写。
常见发光的大致效率(流明/瓦)
白炽灯,15
白色LED,80-200
日光灯,50
太阳灯,94
钠灯,120
节能灯,60-80
LED,80-130
相关定义
1967年,在法国召开的第十三届国际计量大会上,规定了发光强度、发光亮度、光通量和发光度的单位分别为坎德拉、坎德拉/平方米、流明和勒克斯,这对于统一工程技术中使用的光学计量单位具有重要意义。为便于大家理解和使用,下面将对相关知识进行简要介绍。
1. 烛光、国际烛光、坎德拉(candela)
在每平方米101325牛顿的标准大气压下,一个面积等于1/60平方厘米的** 银行卡黑体银行卡(即一个能够吸收所有外部光线而不反射的理想物体),在纯铂(Pt)的凝固温度(1769℃时约为2042K)下,垂直方向的发光强度为1坎德拉。而且,烛光、国际烛光、坎德拉三个概念是不同的,不应等同。从数量上看,60坎德拉等于58.8国际烛光,海夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919烛光。
2. 发光强度与光亮度
发光强度简称光强,国际单位是坎德拉(candela)的缩写cd。Lcd指的是光源在指定方向的单位立体角内所发出的光通量。当光源辐射均匀时,发光强度为I=F/Ω,Ω为立体角,单位为球面度(sr),F为光通量,单位为流明,对于点光源由I=F/4。光亮度是指发光面的亮度,是指发光面在指定方向的发光强度与垂直于指定方向的发光面的面积之比,单位为坎德拉/平方米。对于漫散射表面,虽然各个方向的光强和光通量不同,但各个方向的亮度是相等的。电视机的荧光屏就是这种漫射面的近似物,所以从各个方向看图像都有相同的亮度感。 以下是一些光源的亮度值: 单位cd/m² 太阳。1.5*10;荧光灯:(5-10)*10³;月光(满月):2.5*10³;黑白电视荧光屏:约120;彩色电视荧光屏:约80。
3. 光通量与流明
光源发出的光能是向四面八方辐射的,对于在单位时间内通过某一面积的光能,称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同,眼睛对各色光的敏感度也不同,即使各色光的辐射能通量相等,在视觉上也不能产生相同程度的亮度,在各色光中,黄、绿光能激起**大的明亮感。如果以绿光为水平,使其光通量等于辐射能通量,其他颜色的光,刺激明亮感觉的能力比绿光小,其光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明,是英文lumen的音译,简称lm。**黑体在铂金的凝固温度下,从5.305*10³cm²的面积上辐射出的光通量为1lm。为了说明光强与光通量的关系,1坎德拉点光源在单位立体角(1球面度)下发出的光强为1流明。一个40W的荧光灯的光通量输出约为2100流明。
4. 光照度与勒克斯
光照度可以用照度计直接测量。照度的单位是勒克斯,是英文lux的音译,也可以写成lx。当1平方米面积上的光通量为1流明时,被光均匀照亮的物体的照度为1勒克斯。有时为了充分利用光源,常在光源上附加一个反射装置,使某些方向能得到更多的光通量,以增加被照面的照度。例如,汽车大灯、手电筒、摄影灯等。 以下是各种环境照度值:单位勒克斯,暗夜:0.001-0.02;月夜:0.02-0.3;阴天室内。5-50;阴天室外。50-500;晴天室内。100-1000;夏天中午阳光下的照度:约10*9倍;看书时需要的照度。50-60;家用摄像机的标准照度:1400。