什么是流明？流明值与感知亮度之间的关系
什么是流明？流明值与感知亮度之间的关系
对于人类寻找光来说，量化光的强度一直是一门科学，也是一门艺术。. 流明 (象征: 流明) 是光通量的 SI 单位, 比较各种光源亮度时的重要衡量标准, 从更实际的角度来说, 照明设计和测量的日常工具. 在本文中, 我们将研究什么是流明, 如何测量流明, 以及为什么它在现实世界中很重要. 这是一个简单的单元，但具有深刻的含义. 让我们从定义开始.
什么是流明?
流明 (象征: 流明) 是光通量的SI单位, 用于描述光源发出的光能总量. 它基于立体角球面度 (高级) 来源的, 被定义为等于一坎德拉发光强度的光源在一球面度空间中发出的光量，该光源辐射出一流明的光通量. 一流明是以频率辐射的电磁能量的量 540 太赫兹 (1.46 x 10^-3 瓦) 就 SI 基本单位而言, 一流明等于 0.00146 千克米平方每秒立方 (1.46 x 10^-3 公斤·平方米/立方秒).
流明的核心定义是单位时间内从光源向各个方向发出的人眼可感知的总光能. 一流明等于对应于发光强度的光通量 1 单位立体角内发射的cd.
简单来说, 流明测量光的亮度或光通量. 具有更高的流明值, 光源发出的可见光越多，看起来就越亮.
流明和其他与光相关的单位之间的关系
流明与光通量亮度、照度等单位密切相关. 光通量描述光源发出的光能总量. 以流明为单位测量. 亮度描述了单位面积上特定方向发出的光通量. 以坎德拉每平方米为单位测量 (cd/平方米). 流明和坎德拉的数量还取决于人眼的光谱响应. 这可以通过光度函数来说明. 例如, 绿色光源 (在 555 光谱中的纳米) 辐射功率为 1 瓦特产生 683 光通量流明. 照度描述了表面接收到的光通量的密度. 以勒克斯为单位测量 (勒克斯) 在哪里 1 勒克斯等于 1 流明均匀分布在 1 平方米.
测量流明
测量工具: 光谱辐射计和积分球是测量流明的常用工具. 光谱辐射计测量光源的光谱分布. 积分球模拟光源在各个方向上的均匀发射. 这用于计算总光通量.
国际标准: 遵守国际照明委员会制定的标准 (国际工程师协会). 和国际电工委员会 (国际电工委员会) 确保测量结果的准确性和可比性. 这些构成了评估光源性能的基础
流明计算
可以使用光源的发光强度和辐射通量来找到流明. 公式为:光通量 (流明)=683×发光强度 (光盘)×辐射通量 (瓦特)
这意味着光源发出的能量（以电磁波的形式）被称为辐射能, 以焦耳为单位. 辐射通量是每秒发射的能量，单位为瓦。如果相同光源的辐射通量更高, 那么光源就会显得更亮. 由于发光效率的变化，具有相同辐射通量但不同波长的两个光源的亮度感知可能不同.
流明和勒克斯之间的区别
流明描述了光源发出的总光通量. 它定义了与光源功率和效率相关的亮度. 流明值越高，表明发出的光量越大，亮度越高.
勒克斯是表面光通量密度的度量. 它描述了表面上的照明强度以及光的质量. 换句话说, 勒克斯定义了感官感知到的亮度.
现在, 用更简单的术语解释, 流明解释了从光源发出的光总量, 而勒克斯则解释了发射的光如何在定义的表面积上传播. 所以, 我们可以将它们的关系定义如下:
这意味着如果 1 光的流明均匀分布在 1 平方米, 那么照度将为 1 勒克斯. 因此, 如果流明值变高而面积保持不变, 然后照度上升，反之亦然.
流明的应用
在日常生活中，流明被广泛用来描述照明设备的亮度. 例如, 传统 40 瓦白炽灯泡产生约 450 光通量流明. COMLED 的 18 瓦 LED 板条灯，效率约为 110 流明每瓦, 向周围发射 1980 流明. 这证明了 LED 照明的高效率. 选择照明设备时流明是关键参数. 它们帮助消费者了解灯光的实际亮度. 而不是仅仅依靠功率瓦数.
照明规划: 流明值是确定空间照明水平的关键参数. 照明设计根据区域, 用途和所需照度. 以勒克斯为单位测量的单位面积光通量, 帮助计算所需的总流明.
能源效率: 为了追求高效照明，使用流明值来比较能耗可以选择高流明效率的光源. LED 灯确保优质照明，同时减少能源消耗.
LED灯应用于各种应用场景, 输出的光通量会有所不同, 具体光通量取决于灯的结构, 使用LED芯片和其他光学元件.
室内照明:在家庭居室或办公室等室内照明应用中, 一般LED灯所需的流明输出为800-1500lm. 例如, 卧室建筑面积 10 平方米, 照度标准为 100 勒克斯, 光源需要的光通量为 1000 流明; 20 客厅需要平方米 150 勒克斯, 光源需要的光通量为 3000 流明.
商业照明:商场或超市一般要求明亮的照明, 尤其是一些商业广告招牌需要明亮才能吸引眼球, LED灯输出的光通量可超过2000lm.
户外照明:LED灯面积大，需要明亮的照明, 例如户外广告或停车场, LED灯可采用高光通量输出, 即 3000lm 或以上; 花园, 街道照明需要较少的光通量输出, LED灯可采用低光通量, 约1000流明.
流明值与感知亮度之间的关系
流明值是光源的总光通量, 而感知亮度是指人眼对光源的主观亮度. 理想条件下, 流明值和感知亮度彼此相关; 流明值越高，感知亮度越高. 然而, 存在很多影响因素, 所以这种相关性并不总是直接的.
流明值表示发出的光量, 不是光的分布和定向. 如果光线聚焦到一个小点, 那么即使具有高流明值，由于光分布不均匀，光可能看起来也不是很亮.
人眼对不同波长的光的敏感度不同. 例如, 蓝光的流明值低于红光, 但人眼对蓝光更敏感, 因此尽管流明值较低，蓝光可能会显得更亮.
人眼对亮度的适应性也在感知亮度中发挥作用. 眼睛可以快速适应各种级别的照明, 引起亮度感知的变化. 例如, 在黑暗环境中直接暴露在强光下会导致失明感, 而亮光的缓慢减少并不会导致亮度感知发生太大变化.
所以, 流明值与感知亮度密切相关，但受光分布等多种因素影响, 波长和眼睛适应性影响前者而不影响后者. 在实际应用中, 合适的光源除了流明值之外还必须考虑这些方面才能产生最佳的照明效果.
相关问题&A
流明和勒克斯有什么区别?
流明测量光源发出的总光能，而勒克斯测量表面上的光通量密度. 它描述了亮度和照度水平.
为什么高流明灯看起来并不比低流明灯更亮?
光设计和分布等因素影响感知亮度. 色温也发挥了作用. 分布不均匀的高流明灯整体上可能不会显得更亮.
如何计算照亮房间所需的流明?
考虑房间面积和所需的照度 (勒克斯). 还有房间用途. 例如, 20平米的客厅需要 300 勒克斯需要大约 6000 流明. (20 平方米 *300 勒克斯= 6000 流明).
LED 光效与传统灯泡的流明相比如何?
LED灯效率高. 对于相同功率的 LED 通常会产生更多流明. 它们提供更好的照明和更低的能耗.
如何验证灯具流明值的可靠性?
检查能源之星等权威第三方机构的认证. 或者欧盟CE认证. 这些认证确保产品的性能符合其规定的规格.