光度 (光学)

光度(こうど、英語: luminous intensity)は、点状の光源からある方向へ放射されるの明るさを表す物理量である。 光束を光源を中心とする立体角による微分として表される。 光度はヒトの感じる量を表す心理物理量の一つである。

光度
luminous intensity
量記号 I, Iv
次元 J
種類 スカラー
SI単位 カンデラ(cd)
物理学
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物理学 - (画像)
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国際単位系におけるSI基本量の一つとして位置付けられており、次元の記号として J が与えられ、SI基本単位としてカンデラ(記号: cd)が定められている。 他のSI基本量とは異なり、光度はヒトが感じる量である。

背景

電磁波はエネルギーを持つ。ヒトを介して電磁波/光を見ることができるが、ヒトが感じる「明るさ」はエネルギー量と比例しない。例えば蛍光灯で明るく照らされた部屋に人が入り、蛍光灯を消し、蛍光灯と同じエネルギーの赤外線で部屋を照らしても、その人はその部屋を真っ暗と感じる。このように同じエネルギーを持つ光であっても波長によってヒトは明るく感じたり暗く感じたりする。

このヒトが感じる光の「明るさ」を定量化した値が光度である。

定義

波長 λ における分光放射強度Iλ視感度Kλ として、光度 I は以下に定義される。

すなわち光度は「波長ごとに視感度で重み付けされた光の放射強度」である。

最大視感度Km として、最大視感度との比によって比視感度 Vλ=Kλ/Km を定めれば、光度は

と表される。

ヒトの感覚を表す視感度は人間によって異なり、同じ人間でも体調などによって変わってしまう。そこで、1979年の第16回国際度量衡総会(CGPM)において最大視感度に対する標準比視感度(標準分光視感効率)が定められた。人間の網膜には明るい時に働く視細胞と暗いときに働く視細胞があるため、標準比視感度には明所視標準比視感度と暗所視標準比視感度がある。特に断りなく標準比視感度と書かれている場合は明所視標準比視感度をさす。

測光の国際単位系

SIの光の単位

測光量SI単位記号備考
光度エネルギールーメン·lm·s放射量における放射エネルギー
光束ルーメン(またはカンデラ·ステラジアンlm放射量における放射束
光度カンデラcd放射量における放射強度
輝度カンデラ毎平方メートルcd/m2放射量における放射輝度
照度ルクス(またはルーメン毎平方メートル)lx放射量における放射照度
光束発散度ラドルクス(またはルーメン毎平方メートル)rlx放射量における放射発散度
視感度分光視感効果度とも呼ぶ
発光効率ルーメン毎ワットlm/Wランプ効率とも呼ぶ

関連項目

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