光度計(jì)量基礎(chǔ)
幾個(gè)基礎(chǔ)光度量

光學(xué)計(jì)量測(cè)試包括的范圍相當(dāng)廣泛，目前國(guó)家已經(jīng)在許多方面建立了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試手段，主要包括：輻射度、光度、光譜光度、色度、激光參數(shù)、光學(xué)材料參數(shù)、光學(xué)薄膜參數(shù)、成像光學(xué)、微光像增強(qiáng)器及夜視儀器參數(shù)、光電子器件參數(shù)等計(jì)量測(cè)試。

光度計(jì)量是光學(xué)計(jì)量基本的部分之一。

光度學(xué)就是根據(jù)人類視覺器官的生理特性和約定的規(guī)范評(píng)價(jià)輻射所產(chǎn)生的光視效應(yīng)。因此也可以認(rèn)為，光度學(xué)是輔射度學(xué)的一部分。
光度是限于人眼能夠見到的一部分輻射量，是通過人眼的視覺效果去衡量的。對(duì)于不同的波長(zhǎng)，人眼的視覺效果不同，可以用視覺函數(shù)（或稱視見函數(shù)、光譜光視效率）表示，并將其分為標(biāo)準(zhǔn)明視覺函數(shù)（或稱平均人眼光譜光視效率）、青年人眼的暗視覺函數(shù)，如圖。

光度中基本的單位是發(fā)光強(qiáng)度的單位“cd”（坎德拉），它是國(guó)際單位制中7個(gè)基本單位之一，是一個(gè)心理物理量，不能由其它卑位導(dǎo)出。其定義為：發(fā)出頻率為540×1012Hz（對(duì)應(yīng)在空氣中555nm的波長(zhǎng)）的單色輻射，在給定方向上輻射度為（1/683）W/sr時(shí)，光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度規(guī)定為1cd。該定義在1979年第16屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上獲得通過。有了“坎德拉”作為本單位的定義，就可以推導(dǎo)出光亮度、光通量、光照度等單位。

光度量與輻射度量的定義及定義方程是一一對(duì)應(yīng)的，見表。有時(shí)為避免混淆，在輻射度量符號(hào)上加下標(biāo)“e”，而在光度量符號(hào)上加下標(biāo)“v”，例如輻射度量Qe、Φe、Ie、Me、Ee等，對(duì)應(yīng)的光度量為Qv、Φv、Iv、Mv、Ev等。

上述光度量的具體定義如下：

1.光量：光通量對(duì)時(shí)間積分。

2.光通量：光通量Φ是根據(jù)輻射對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光度觀察者的作用導(dǎo)出的一個(gè)量，它表示輻射作用于人眼的，所產(chǎn)生的“光”效應(yīng)。對(duì)應(yīng)的輻射度量是輻射通量，即輻射功率。（發(fā)光強(qiáng)度為I的光源在立體角dΩ內(nèi)的光通量為dΦ。）

3.發(fā)光強(qiáng)度：點(diǎn)光源在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度I等于該光源在包含給定方向的單位立體角元內(nèi)發(fā)出的光通量。

4.光亮度：光源表面上一點(diǎn)處在給定方向上的光亮度L是包含該點(diǎn)的面元在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度餘以該面元在垂直于給定方向的平面上的正投影面積。

5.光出射度：光源表面上一點(diǎn)處的光出射度M等于離開該表面一點(diǎn)處的面元的光通除以該面元的面積。

6.（光）照度：某受光表面上一點(diǎn)處的光照度E是照射到該表面一點(diǎn)處的面元上的光通量除以該面元的面積。

7.輻射的光視效能K：輻射具有的能引起人眼目視剌激的光通量與其輻射通量（功率）之比。

8.平均人眼光譜光視效率（視見函數(shù)）：能量相同的單色光對(duì)人眼產(chǎn)生的光視刺激對(duì)波長(zhǎng)的函數(shù)，它是人服的相對(duì)光譜靈敏度。分為明視覺光譜光視效率V(λ)、暗視覺光譜光視效率V’(λ)。

由表可見，各種光度量的定義均與光通量有關(guān)，各種光度量之間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。

光照度測(cè)量系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)總體框圖