광속, 광도, 조도, 휘도, 광속발산도의 개념
가. 측광량 상호간의 관계
발광효율
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광량
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↖ |
↑ |
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광속 F (lm) |
→
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조도 E (lx) |
→ 투과율(τ), 반사율(ρ) |
광속발산도 M (rlx) |
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↙ |
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↓ 점광원 경우
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↓ |
전등효율
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광도 I (cd) |
→ |
휘도L (SB) |
단위시간에 통과하는 광량으로 가시범위 내에서 방사속을 눈의 감도를 기준으로 하여 측정한 것.(단위시간에 복사되는 에너지의 양을 눈으로 보아 빛으로 느끼는 효과) . 즉, 방사속을 시각으로 측정한 량
1-1. 각종 광원의 광속
광원 |
광속 |
광원 |
광속 |
태양 |
3.95·1028 |
20W 백색 형광등 |
1,200 |
달 |
8·1016 |
40W 백색 형광등 |
3,300 |
60W 이중전구 코일 |
830 |
400W 수은등 |
21,500 |
100W 이중전구 코일 |
1,570 |
촛불 |
11.3 |
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- 단위 시간당 특정지역을 통과하는 광속을 나타내며, 광원의 어떠한 방향의 광도란 그 방향에서의 단위 입체각당의 광속. 즉 광원이 가지는 빛의 강도를 표시한다.
- 점 광원으로부터 모든 방향으로 균등하게 광속이 발산될 때의 광도
- 점 광원의 반구를 반사판으로 완전 반사시켜 나머지 반구로 균등하게 광속이 발산될 때의 광도
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어떤 면에 광속이 방사(투사)되어 그 면이 밝게 비추어지는 정도 즉,어떤 면을 투과하는 광속의 밀도
단위면적당 들어가는 광자의 갯수로 눈으로 느끼는 정도가 아닌 입사되는 광자의 갯수.
- 단위 : lx = lm/㎡
- 역자승의 법칙 En = I/R²(lx)
3-1. 입사각 여현의 법칙
- 어떤 면 위의 임의의 1점에서 조도는 광원의 광도와 cosθ에 비례하고 거리의 제곱에 반비례 한다.
- E' = I cosθ/R²
3-2. 평면상의 조도
광원을 보면 그 면이 빛나 보이며 반투명이면 뒷면을 보아도 빛나 보인다.즉,그 면의 밝기, 광도의 밀도를 말한다.(밝기의 정도 )
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- 단위 : sb = cd/㎠, nt = cd/㎡
- I : 광도
- A : 광원의 같보기 단위면적
- 태양 : 224,000sb,
초고압수은등 : 30,000sb 백열등 100W : 600sb |
4-1. 눈부심의 한계치
- 때때로 시야에 들어오는 대상 : 0.5 cd/㎠
- 항상 시야에 들어오는 대상 : 0.2 cd/㎠
- 형광등의 경우 0.4 cd/㎠ 이므로 때때로 쳐다보는 것은 무방하나 계속 주시하는 경우 눈부심을 일으키게 된다.
- 어느 면의 단위 면적으로부터 발산하는 광속즉 발산광속의 밀도를 나타내며, 시야 내의 광속분포가 일정한 경우 가장 예민한 시각을 얻을 수 있다.
- 빛이 어던 면으로부터 튀어나와 직접 눈에 밝음의 감각을 주는 것
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- 광속발산도의 한계
- M = dF/dA (lm/㎡) = F/S
- 단위 : (rlx) = (asb) = (lm/㎡) = (lx)
- 한면의 광속발산도
- 면 전체의 광속발산도 면적 × L
- 한점(dA)의 광속발산도
- 휘도 = 광속발산도 |
5-1. 완전확산면
- 어느 방향에서 보아도 휘도가 같은 표면으로 맑은 하늘, 산화 마그네슘, 양질의 젖빛유리가 이에 가깝다.
- 완전 확산면에서의 광속발산도 = 휘도가 되고, M = πL로 구한다
방사에너지의 시간적 비율. 단위시간당 어떤 면을 통과하는 방사에너지의 양.
방사(Radiation) : 에너지가 전자파의 형태로 공간에 방사되는 것.
[출처] http://www.eom.co.kr/3.engineering/2.elec/1.load/1.lighting/general%20remarks/photometry.relation.htm