光亮度(luminance)又称
发光率,是指一个表面的明亮程度,以L表示, 即光源在垂直其
光传输方向的平面上的
正投影单位表
面积单位立体角内发出的
光通量。
ds′=ds·cosθ,面元沿这个方向的发光强度为dI,则光源在该方向上的光亮度为L=dI/(cosθ·ds);若面元沿这个方向上立体角元dΩ内发出的光通量为dФ,因此dI=dФ/dΩ,光亮度又可写为L=dФ/(dΩ·ds·cosθ)。
对于一个漫散射面,尽管各个方向的
光强和
光通量不同,但各个方向的亮度都是相等的。电视机的
荧光屏就是近似于这样的漫散射面,所以从各个方向上观看图像,都有相同的亮度感。
光的强度可用照在平面上的光的总量来度量,这叫
入射光(inci-dent light)或照度(illuminance)。若用从平面反射到眼球中的
光量来度量光的强度,这种光称为
反射光(reflection light)或亮度(brightness)。
例如,一般白纸大约吸收入射光量的20%,反射光量为80%;
黑纸只反射入射光量的3%。所以,白纸和黑纸在亮度上差异很大。
亮度和照度的关系,最常用的照度单位是
呎烛光(
footcandle)。1
呎烛光是在距离
标准烛光一英尺远的一
平方英尺平面上接受的
光通量。如果按
公制单位,则以米为标准,照度就用
米烛光(metrecandle)来表示,即1米烛光是距离标准烛光一米远的一平方米面积上的照度。
亮度也有几种度量单位。亮度的单位是用一种理想化了的
标准状态来定义的。以一支标准蜡烛当作光源,放在一个半径为1公尺的球体的中心位置。假设这个蜡烛会均匀发散它的全部光线,则落在球体
内表面一平方公尺
表面积上的所有光量为1个流明(lumen)。实际应用中,亮度单位用
流明太小了,所以通常取其十倍的单位——毫
朗伯(
millilambert)来表示。比毫朗伯稍大的单位是呎朗伯(
footlambert),1毫朗伯等于0.929呎朗伯。
英国标准的呎朗伯是用光源的烛光数,从光源到表面积的
英尺数和表面的
反射率来规定的。在有些国家,普遍使用的是
米制单位,是以毫朗伯为基础的