几何光学学习笔记（29）-6.4 光亮度

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6.4 光亮度

光出射度M 虽能表征发光表面单位面积上发出的光通量值，但并未计入辐射的方向，不能全面地表征发光表面在不同方向上的辐射特性，为此须引入另一物理量一一光亮度（luminance)，用字符L表示。在评价视频画面质量时，还有一个名词 Brightness (亮度，或译为明度、明亮度 )。 “Brigh也ess”是考虑了观测环境、人眼性能，及光源本身一些影响因素后，人眼主观上感觉到的明亮程度。两者需加以区分。

1.光亮度的定义

2.余弦辐射体

3. 余弦辐射表面向孔径角为 U的立体角内发出的光通量

$$F_i=\int L_{i}cosidSdw$$
余弦发光体的Li为常数，把立体角普遍式代入上式，并对 U范围内的圆锥角积分，得:
$$F_i=LdS{\int }_0^{2\pi }dj{\int }_0^{U}cosisinidi=\pi LdSsi{n}^{2}U$$
土式表明，余弦辐射面在孔径角 U范围内发射的光通量正比于光亮度 L、面积dS和孔径角正弦的平方。点光源在孔径角 U范围内发射的光通量正比于发光强度I; 而余弦辐射的面光源在孔径角 U范围内的光通量正比于光亮度L。光亮度在面光源中所起的作用与发光强度在点光源中的作用相似，是决定进入光学系统的光通量的重要指标。

4.余弦幅射表面向 2π立体角空间发出的总光通量、光亮度和光出射度的关系

余弦辐射微面积dS向上半球空间期才的总光通量：
$$F_i=LdS{\int }_0^{2\pi }dj{\int }_0^{\pi /2}cosisinidi=\pi LdS$$
再由光出射度的定义式得该余弦辐射体的光出射度为：
$$M=F/dS=\pi L$$

5.光的有关量和辐射有关量的对应关系