光轉換器

光線與光度學 — 從燭光到流明

掌握 5 大類別的光度單位:照度 (勒克斯)、亮度 (尼特)、發光強度 (燭光)、光通量 (流明) 和曝光度。了解光線 ON (落在) 表面與 FROM (來自) 表面的區別。

為何光線測量有 5 個不同類別
此轉換器處理 5 種根本不同的光度量,它們之間無法相互轉換:(1) 照度 (勒克斯, 呎燭光) - 落在 ON 表面的光線,(2) 亮度 (尼特, 燭光/米²) - 來自 FROM 表面的光線,(3) 發光強度 (燭光) - 光源在特定方向的強度,(4) 光通量 (流明) - 總光輸出,(5) 光度曝光 (勒克斯-秒) - 光線隨時間的累積。每種量測都用於照明設計、顯示技術和攝影中的一個獨特物理屬性。

光度學基礎

光度單位
人眼感知的光線測量。五個不同的量:照度 (光線 ON 表面)、亮度 (光線 FROM 表面)、強度 (光源強度)、光通量 (總輸出)、曝光度 (光線 x 時間)。各類別之間無法轉換!

五個物理量

光度學測量 5 種不同的東西!照度:落在 ON 表面的光線 (勒克斯)。亮度:來自 FROM 表面的光線 (尼特)。強度:光源強度 (燭光)。光通量:總輸出 (流明)。曝光度:光線 x 時間。不可混淆!

  • 照度:勒克斯 (光線 ON)
  • 亮度:尼特 (光線 FROM)
  • 強度:燭光 (光源)
  • 光通量:流明 (總計)
  • 曝光度:勒克斯-秒 (時間)

照度 (Lux)

落在 ON 表面的光線。單位:勒克斯 (lx) = 流明/平方米。陽光:100,000 勒克斯。辦公室:500 勒克斯。月光:0.1 勒克斯。測量一個表面被照亮時看起來有多亮。

  • 勒克斯 = lm/m² (流明/面積)
  • 陽光:100,000 lx
  • 辦公室:300-500 lx
  • 無法轉換為尼特!

亮度 (Nit)

來自 FROM 表面的光線 (發射或反射)。單位:尼特 = 燭光/平方米。手機螢幕:500 尼特。筆記型電腦:300 尼特。與照度不同!測量表面本身的亮度。

  • 尼特 = cd/m²
  • 手機:400-800 尼特
  • 筆記型電腦:200-400 尼特
  • 與照度不同!
快速摘要
  • 5 種不同的物理量 - 不可混淆!
  • 照度 (勒克斯):光線 ON 表面
  • 亮度 (尼特):光線 FROM 表面
  • 強度 (燭光):光源在特定方向的強度
  • 光通量 (流明):總光輸出
  • 只能在相同類別內轉換!

五大類別詳解

照度 (光線 ON)

入射 ON 表面的光線。測量有多少光線照射到一個區域。基本單位:勒克斯 (lx)。1 勒克斯 = 1 流明/平方米。呎燭光 (fc) = 10.76 勒克斯。用於照明設計。

  • 勒克斯 (lx):SI 單位
  • 呎燭光 (fc):英制單位
  • 輻透 (ph):CGS 制 (10,000 lx)
  • 測量接收到的光線

亮度 (光線 FROM)

從表面發射或反射的光線。您所看到的亮度。基本單位:尼特 = 燭光/米²。熙提 (Stilb) = 10,000 尼特。朗伯、呎朗伯為歷史單位。用於顯示器、螢幕。

  • 尼特 (cd/m²):現代單位
  • 熙提:10,000 尼特
  • 朗伯:3,183 尼特
  • 呎朗伯:3.43 尼特

強度、光通量、曝光度

強度 (燭光):光源在特定方向的強度。SI 基本單位!光通量 (流明):所有方向的總輸出。曝光度 (勒克斯-秒):照度隨時間的累積,用於攝影。

  • 燭光 (cd):SI 基本單位
  • 流明 (lm):總輸出
  • 勒克斯-秒:曝光度
  • 全部都是不同的量!

光線測量的物理學

平方反比定律

光強度隨距離的平方而減少。照度 E = 強度 I / 距離² (r²)。距離加倍 = 亮度變為 1/4。1 燭光在 1 公尺處 = 1 勒克斯。在 2 公尺處 = 0.25 勒克斯。

  • E = I / r²
  • 距離加倍 = 1/4 光線
  • 1 cd @ 1m = 1 lx
  • 1 cd @ 2m = 0.25 lx

光通量到照度

光通量分佈在一個區域上。E (勒克斯) = 光通量 (流明) / 面積 (m²)。1000 流明分佈在 1 m² 上 = 1000 勒克斯。分佈在 10 m² 上 = 100 勒克斯。面積越大 = 照度越低。

  • E = Φ / A
  • 1000 lm / 1 m² = 1000 lx
  • 1000 lm / 10 m² = 100 lx
  • 面積很重要!

亮度與反射率

亮度 = 照度 x 反射率 / π。白牆 (90% 反射率):高亮度。黑色表面 (10% 反射率):低亮度。相同的照度,不同的亮度!取決於表面。

  • L = E × ρ / π
  • 白色:高亮度
  • 黑色:低亮度
  • 表面很重要!

光線等級基準

條件照度 (勒克斯)備註
星光0.0001最暗的自然光
月光 (滿月)0.1 - 1晴朗的夜晚
街道照明10 - 20典型市區
客廳50 - 150舒適的居家環境
辦公室工作區300 - 500標準要求
零售商店500 - 1000明亮的展示
手術室10,000 - 100,000手術級精確度
陽光直射100,000晴朗的一天
全日光10,000 - 25,000從多雲到晴天

顯示器亮度 (亮度)

設備典型值 (尼特)最大值 (尼特)
電子閱讀器 (電子墨水)5-1015
筆記型電腦螢幕200-300400
桌上型電腦顯示器250-350500
智慧型手機400-600800-1200
HDR 電視400-6001000-2000
電影院投影機48-80150
戶外 LED 顯示器500010,000+

實際應用

照明設計

辦公室:300-500 勒克斯。零售店:500-1000 勒克斯。手術室:10,000+ 勒克斯。建築法規規定了照度要求。太低:眼睛疲勞。太高:眩光、能源浪費。適當的照明至關重要!

  • 辦公室:300-500 lx
  • 零售店:500-1000 lx
  • 手術室:10,000+ lx
  • 適用建築法規

顯示技術

手機/平板電腦螢幕:典型為 400-800 尼特。筆記型電腦:200-400 尼特。HDR 電視:1000+ 尼特。戶外顯示器:2000+ 尼特以確保可見度。亮度決定了在明亮條件下的可讀性。

  • 手機:400-800 尼特
  • 筆記型電腦:200-400 尼特
  • HDR 電視:1000+ 尼特
  • 戶外:2000+ 尼特

攝影

相機曝光 = 照度 x 時間。單位為勒克斯-秒或勒克斯-小時。測光表測量勒克斯。正確的曝光對影像品質至關重要。EV (曝光值) 與勒克斯-秒相關。

  • 曝光 = 勒克斯 x 時間
  • 測光表:勒克斯
  • 勒克斯-秒:攝影單位
  • EV 與曝光相關

快速計算

平方反比

照度隨距離平方而下降。1 cd @ 1m = 1 lx。@ 2m = 0.25 lx (1/4)。@ 3m = 0.11 lx (1/9)。快速計算:除以距離的平方!

  • E = I / r²
  • 1m:除以 1
  • 2m:除以 4
  • 3m:除以 9

面積擴散

光通量分佈於面積上。1000 lm 的燈泡。在 1 公尺遠處,光線散佈在 12.6 m² 的球面上。1000 / 12.6 = 79 勒克斯。球體越大 = 勒克斯越低。

  • 球體面積 = 4πr²
  • 1m:12.6 m²
  • 2m:50.3 m²
  • 光通量 / 面積 = 照度

勒克斯到呎燭光

1 呎燭光 = 10.764 勒克斯。快速計算:fc x 10 ≈ lux。或者:lux / 10 ≈ fc。對於估算來說足夠接近!

  • 1 fc = 10.764 lx
  • fc x 10 ≈ lux
  • lux / 10 ≈ fc
  • 快速估算

轉換如何運作

僅限同類別內!
只能在相同類別內轉換!照度轉換為照度 (勒克斯到 fc)。亮度轉換為亮度 (尼特到朗伯)。無法將勒克斯轉換為尼特 - 它們是不同的物理量!
  • 步驟 1:檢查類別
  • 步驟 2:僅在類別內轉換
  • 照度:勒克斯, fc, 輻透
  • 亮度:尼特, 朗伯, fL
  • 絕對不要跨類別轉換!

常用轉換 (在類別內)

因子範例
勒克斯呎燭光0.0929100 lx = 9.29 fc
呎燭光勒克斯10.76410 fc = 107.6 lx
輻透勒克斯10,0001 ph = 10,000 lx
尼特 (cd/m²)呎朗伯0.2919100 nit = 29.2 fL
呎朗伯尼特3.426100 fL = 343 nit
熙提尼特10,0001 sb = 10,000 nit
朗伯尼特31831 L = 3183 nit
流明瓦特@555nm0.00146683 lm = 1 W

快速範例

100 勒克斯 → fc= 9.29 fc
500 尼特 → fL= 146 fL
1000 流明 → klm= 1 klm
10 燭光 → mcd= 10,000 mcd
50 fc → 勒克斯= 538 勒克斯
100 fL → 尼特= 343 尼特

計算題詳解

辦公室照明

辦公室需要 400 勒克斯。LED 燈泡每個產生 800 流明。房間是 5m x 4m (20 m²)。需要多少個燈泡?

所需總流明 = 400 lx x 20 m² = 8,000 lm。所需燈泡數 = 8,000 / 800 = 10 個燈泡。此計算假設分佈均勻且無損耗。

手電筒距離

手電筒的強度為 1000 燭光。在 5 公尺處的照度是多少?

E = I / r²。E = 1000 cd / (5m)² = 1000 / 25 = 40 勒克斯。平方反比定律:距離加倍 = 光線變為 1/4。

螢幕亮度

筆記型電腦螢幕亮度為 300 尼特。轉換為呎朗伯?

1 尼特 = 0.2919 呎朗伯。300 尼特 x 0.2919 = 87.6 fL。歷史上的電影院標準是 16 fL,所以這台筆記型電腦亮 5.5 倍!

常見錯誤

  • **混淆類別**:不能將勒克斯轉換為尼特!它們是不同的物理量。勒克斯 = ON 表面的光線。尼特 = FROM 表面的光線。需要反射率才能將它們聯繫起來。
  • **忘記平方反比**:光線隨距離的平方而非線性遞減。2 倍距離 = 1/4 亮度,而不是 1/2!
  • **混淆流明和勒克斯**:流明 = 總輸出 (所有方向)。勒克斯 = 每單位面積的輸出 (一個方向)。1000 流明的燈泡不會產生 1000 勒克斯!
  • **忽略反射率**:在相同照度下,白牆與黑牆的亮度差異巨大。表面很重要!
  • **燭光 vs 燭光功率**:1 燭光 ≠ 1 燭光功率。戊烷蠟燭 = 10 燭光。歷史單位各不相同!
  • **顯示器亮度單位**:製造商混用尼特、cd/m² 和 % 亮度。比較時務必檢查實際的尼特值。

有趣的事實

燭光是 SI 基本單位

燭光是 7 個 SI 基本單位之一 (與公尺、公斤、秒、安培、克耳文、莫耳並列)。定義為發射 540 THz 光且輻射強度為每立弳 1/683 瓦特的光源的發光強度。是唯一基於人類感知的單位!

流明由燭光定義

1 流明 = 1 燭光光源在 1 立弳立體角內發出的光。由於球體有 4π 立弳,一個 1 燭光的各向同性光源總共發出 4π ≈ 12.57 流明。流明是衍生單位,燭光是基本單位!

555 nm 是靈敏度峰值

人眼對 555 nm (綠黃色) 的光最敏感。1 瓦特的 555 nm 光 = 683 流明 (最大可能值)。紅色或藍色光:每瓦特流明數較少。這就是為什麼夜視鏡是綠色的!

HDR 顯示器 = 1000+ 尼特

標準顯示器:200-400 尼特。HDR (高動態範圍):1000+ 尼特。有些甚至達到 2000-4000 尼特!太陽反射:5000+ 尼特。HDR 模仿真實世界的亮度範圍,以呈現驚人的影像。

呎燭光源於實際的蠟燭

1 呎燭光 = 距離 1 燭光光源 1 英尺處的照度。最初源於距離實際蠟燭 1 英尺的測量!= 10.764 勒克斯。在美國的照明法規中仍在使用。

電影院亮度標準

電影院投影機校準為 14-16 呎朗伯 (48-55 尼特)。與電視/手機相比似乎很暗!但在黑暗的劇院中,它創造了適當的對比度。家用投影機通常為 100+ 尼特以應對環境光。

光測量的演進:從蠟燭到量子標準

古代光源 (1800 年前)

在科學光度學出現之前,人類依賴自然光週期和粗糙的人造光源。油燈、蠟燭和火把提供不穩定的照明,僅能透過比較來衡量。

  • 以蠟燭為標準:獸脂、蜂蠟和鯨蠟蠟燭被用作粗略的參考
  • 無量化測量:光線以質性方式描述('如白晝般明亮'、'如月光般昏暗')
  • 地區差異:每種文化都發展了自己的蠟燭標準,沒有國際協議
  • 發現的局限性:對光作為電磁輻射或光子的理解尚不存在

科學光度學的誕生 (1800-1900)

19 世紀,在煤氣燈和早期電氣照明的推動下,人們開始系統地嘗試標準化光測量。

  • 1799 - 倫福德光度計:班傑明·湯普森(倫福德伯爵)發明了影子光度計,用於比較光源
  • 1860年代 - 蠟燭標準出現:鯨蠟蠟燭(鯨油)、卡塞爾燈(植物油)、亥夫納燈(乙酸戊酯)作為參考標準相互競爭
  • 1881 - 維奧爾標準:朱爾·維奧爾提議將處於凝固點(1769°C)的鉑作為光標準 - 1 平方公分發出 1 維奧爾
  • 1896 - 亥夫納燭光:德國標準,使用受控的乙酸戊酯火焰,一直使用到 1940 年代(相當於 0.903 現代燭光)

國際標準化 (1900-1948)

20 世紀初的努力將各國相互競爭的標準統一為國際燭光,這是現代燭光的前身。

  • 1909 - 國際燭光:法國、英國和美國達成協議,將標準定義為處於凝固點的鉑黑體輻射器亮度的 1/20
  • 1921 - 提議布格單位:基於鉑標準,約等於現代燭光
  • 1930年代 - 戊烷標準:一些國家使用標準化的戊烷燈代替鉑
  • 1940年代 - 戰爭擾亂標準:第二次世界大戰突顯了需要一種獨立於實物、可重複的通用測量方法

燭光成為 SI 基本單位 (1948-1979)

戰後的國際合作將燭光確立為第七個 SI 基本單位,最初由鉑黑體輻射定義。

1948 Definition: 1948 (第 9 屆 CGPM):燭光定義為在鉑凝固點溫度下,1/600,000 m² 黑體的發光強度。這是「燭光」首次正式取代「燭」。將光度學與公尺、公斤、秒、安培、克耳文和莫耳一起納入 SI 框架。

Challenges:

  • 對鉑的依賴:需要精確控制鉑的純度和溫度(1769°C)
  • 實現困難:很少有實驗室能夠維持鉑凝固點裝置
  • 光譜靈敏度:定義基於明視覺(人眼靈敏度曲線)
  • 術語演變:1967 年非正式採用「尼特」代表 cd/m²,但並非官方 SI 術語

量子革命:將光與基本常數聯繫起來 (1979-至今)

1979 年的重新定義使燭光擺脫了物質實物的束縛,轉而透過人眼在特定波長的靈敏度將其與瓦特聯繫起來。

1979 Breakthrough: 第 16 屆 CGPM 根據單色輻射重新定義了燭光:「一個光源在給定方向上的發光強度,該光源發出頻率為 540 × 10¹² Hz (555 nm,人眼靈敏度峰值) 的單色輻射,且在該方向上的輻射強度為 1/683 瓦特每立弳。」這使得 683 流明在 555 nm 下完全等於 1 瓦特。

Advantages:

  • 基本常數:與瓦特(SI 功率單位)和人類明視覺光譜光視效率函數相關聯
  • 可重複性:任何實驗室都可以使用雷射和校準的探測器來實現燭光
  • 無實物標準:無需鉑、無需凝固點、無需物理標準
  • 波長精度:選擇 555 nm 作為明視覺的峰值(眼睛最敏感處)
  • 數字 683:選擇此數字以保持與先前燭光定義的連續性

Modern Impact:

  • LED 校準:對能源效率標準(流明/瓦特評級)至關重要
  • 顯示技術:HDR 標準(尼特)基於精確的燭光定義
  • 照明法規:建築要求(勒克斯等級)可追溯到量子標準
  • 天​​文學:恆星光度測量與基本物理學相連

照明技術革命 (1980年代-至今)

現代照明技術改變了我們創造、測量和使用光的方式,使得光度學的精確性比以往任何時候都更加重要。

LED 時代 (2000年代-2010年代)

LED 以 100+ 流明/瓦特(相較於白熾燈的 15 lm/W)徹底改變了照明。能源標籤現在要求精確的流明評級。顯色指數 (CRI) 和色溫(克耳文)成為消費者規格。

顯示技術 (2010年代-至今)

HDR 顯示器達到 1000-2000 尼特。OLED 像素級控制。像 HDR10、Dolby Vision 等標準要求精確的亮度規格。智慧型手機的戶外可視性推動了 1200+ 尼特的峰值亮度。電影院為保持適當對比度而維持 48 尼特。

智慧照明與以人為本的設計 (2020年代)

晝夜節律研究推動了可調式照明(CCT 調整)。智慧型手機內建勒克斯計。建築法規為健康/生產力規定照度。光度學成為健康設計的核心。

為何這段歷史很重要
  • 唯一基於人類感知的 SI 單位:燭光獨特地將生物學(眼睛靈敏度)納入物理學定義
  • 從蠟燭到量子:在 200 年間從粗糙的蠟燭到雷射定義的標準的歷程
  • 仍在演進:LED 和顯示技術持續推動光度學創新
  • 實際影響:您的手機螢幕亮度、辦公室照明和汽車頭燈都可追溯到 683 流明 = 1 瓦特 @ 555 nm
  • 未來:隨著我們對視覺科學的更深入了解,可能會進一步完善,但目前的定義自 1979 年以來非常穩定

專業提示

  • **先檢查類別**:務必確認您在相同類別內進行轉換。勒克斯到 fc:可以。勒克斯到尼特:錯誤!
  • **平方反比快速計算**:距離 x2 = 亮度 /4。距離 x3 = 亮度 /9。快速心算!
  • **流明 ≠ 勒克斯**:1000 流明的燈泡分佈在 1 m² 上 = 1000 勒克斯。分佈在 10 m² 上 = 100 勒克斯。面積很重要!
  • **呎燭光快速計算**:fc x 10 ≈ lux。對於粗略估計足夠準確。精確值:fc x 10.764 = lux。
  • **顯示器比較**:務必使用尼特 (cd/m²)。忽略 % 亮度的規格。只有尼特是客觀的。
  • **室內照明估算**:典型辦公室為 300-500 勒克斯。所需總流明 = 勒克斯 x 面積 (m²)。然後除以每個燈泡的流明數。
  • **自動科學記號**:數值 ≥ 1 百萬或 < 0.000001 會自動以科學記號表示 (例如 1.0e+6),以提高可讀性!

完整光度學參考

照度

Light falling ON a surface - lux, foot-candle, phot. Units: lm/m². Cannot convert to other categories!

單位符號備註與應用
勒克斯lxSI 照度單位。1 lx = 1 lm/m²。辦公室:300-500 勒克斯。陽光:100,000 勒克斯。
千勒克斯klx1000 勒克斯。明亮的戶外條件。陽光直射範圍。
毫勒克斯mlx0.001 勒克斯。低光照條件。黃昏時段的亮度。
微勒克斯µlx0.000001 勒克斯。非常黑暗的條件。星光等級的亮度。
英尺燭光fc英制照度單位。1 fc = 10.764 勒克斯。在美國法規中仍在使用。
輻透phCGS 單位。1 ph = 10,000 勒克斯 = 1 lm/cm²。現已罕用。
諾克斯nx0.001 勒克斯。夜間照明。源自拉丁語 '夜晚'。
流明/平方公尺lm/m²與勒克斯相同。直接定義:1 lm/m² = 1 勒克斯。
流明/平方公分lm/cm²與輻透相同。1 lm/cm² = 10,000 勒克斯。
流明/平方英尺lm/ft²與呎燭光相同。1 lm/ft² = 1 fc = 10.764 勒克斯。

亮度

Light emitted/reflected FROM a surface - nit, cd/m², foot-lambert. Different from illuminance!

單位符號備註與應用
坎德拉/平方公尺 (尼特)cd/m²現代亮度單位 = 尼特。顯示器以尼特為單位。手機:500 尼特。
尼特ntcd/m² 的通用名稱。顯示器亮度標準。HDR:1000+ 尼特。
熙提sb1 cd/cm² = 10,000 尼特。非常明亮。現已罕用。
坎德拉/平方公分cd/cm²與熙提相同。1 cd/cm² = 10,000 cd/m²。
坎德拉/平方英尺cd/ft²英制亮度單位。1 cd/ft² = 10.764 cd/m²。
坎德拉/平方英寸cd/in²1 cd/in² = 1550 cd/m²。小面積,高亮度。
朗伯L1/π cd/cm² = 3,183 cd/m²。理想漫射表面。
毫朗伯mL0.001 朗伯 = 3.183 cd/m²。
英尺朗伯fL1/π cd/ft² = 3.426 cd/m²。美國電影院標準:14-16 fL。
阿熙提asb1/π cd/m² = 0.318 cd/m²。CGS 單位。
布朗德爾blondel與 apostilb 相同。1/π cd/m²。以 André Blondel 命名。
布里爾bril10^-7 朗伯 = 3.183 x 10^-6 cd/m²。暗適應視覺。
斯科特sk10^-4 朗伯 = 3.183 x 10^-4 cd/m²。夜視覺單位。

發光強度

Light source strength in a direction - candela (SI base unit), candle power. Different physical quantity!

單位符號備註與應用
坎德拉cdSI 基本單位!在特定方向的光強度。LED:典型值為 1-10 cd。
千坎德拉kcd1000 燭光。非常亮的光源。探照燈。
毫坎德拉mcd0.001 燭光。小型 LED。指示燈:1-100 mcd。
亥夫納燭 (hefner candle)HK0.903 cd。德國蠟燭標準。乙酸戊酯火焰。
國際燭光ICP1.02 cd。早期標準。鉑在凝固點的亮度。
十進燭光dc與燭光相同。早期的法語術語。
戊烷燭光 (10燭光功率)cp10 cd。戊烷燈標準。10 燭光功率。
卡塞爾單位carcel9.74 cd。法國燈標準。卡塞爾油燈。
十進布吉bougie與燭光相同。法國十進制蠟燭。

光通量

Total light output in all directions - lumen. Cannot convert to intensity/illuminance without geometry!

單位符號備註與應用
流明lmSI 光通量單位。總光輸出。LED 燈泡:典型值為 800 lm。
千流明klm1000 流明。高亮度燈泡。商業照明。
毫流明mlm0.001 流明。非常暗的光源。
瓦特 (在555奈米,峰值視效能)W@555nm1 W @ 555 nm = 683 lm。峰值光視效能。綠光的最高值。

測光曝光

Light exposure over time - lux-second, lux-hour. Illuminance integrated over time.

單位符號備註與應用
勒克斯秒lx⋅s照度隨時間的累積。攝影曝光。1 勒克斯持續 1 秒。
勒克斯時lx⋅h3600 勒克斯-秒。1 勒克斯持續 1 小時。較長的曝光。
輻透秒ph⋅s10,000 勒克斯-秒。高亮度曝光。
英尺燭光秒fc⋅s10.764 勒克斯-秒。1 呎燭光持續 1 秒。
英尺燭光時fc⋅h38,750 勒克斯-秒。1 呎燭光持續 1 小時。

光度學轉換最佳實踐

最佳實踐

  • 了解物理量:勒克斯 (ON 表面)、尼特 (FROM 表面)、燭光 (光源)、流明 (總量) - 絕對不要混淆!
  • 只能在相同類別內轉換:勒克斯↔呎燭光可以,勒克斯↔尼特在沒有表面數據的情況下是不可能的
  • 流明轉勒克斯:需要面積和光分佈模式 (不是簡單的除法!)
  • 顯示器亮度以尼特為單位:室內 200-300,戶外 600+,HDR 內容 1000+
  • 照明法規使用勒克斯:辦公室 300-500 lx,零售店 500-1000 lx,請查證當地要求
  • 攝影:曝光使用勒克斯-秒,但現代相機使用 EV (曝光值) 標度

應避免的常見錯誤

  • 試圖直接轉換勒克斯到尼特:不可能!它們是不同的物理量 (ON vs FROM 表面)
  • 在沒有面積的情況下轉換流明到勒克斯:必須知道被照亮的面積和分佈模式
  • 忽略平方反比定律:光強度隨距離平方遞減 (距離加倍 = 1/4 光線)
  • 混淆類別:就像試圖將公尺轉換為公斤一樣 - 在物理上毫無意義!
  • 為應用使用錯誤的單位:顯示器需要尼特,房間需要勒克斯,燈泡以流明為單位
  • 混淆燭光與燭光功率:舊的英制單位,與現代燭光 (cd) 不同

常見問題

勒克斯和尼特有什麼區別?

完全不同!勒克斯 = 照度 = 落在 ON 表面的光線 (lm/m²)。尼特 = 亮度 = 來自 FROM 表面的光線 (cd/m²)。例如:書桌因頭頂燈光而有 500 勒克斯的照度。您看到的電腦螢幕有 300 尼特的亮度。在不知道表面反射率的情況下無法互相轉換!它們是不同的物理量。

我可以將流明轉換為勒克斯嗎?

可以,但需要面積!勒克斯 = 流明 / 面積 (m²)。一個 1000 流明的燈泡照亮 1 m² 的表面 = 1000 勒克斯。同一個燈泡照亮 10 m² = 100 勒克斯。這也受到距離 (平方反比定律) 和光分佈模式的影響。不是直接的轉換!

為什麼燭光是 SI 基本單位?

基於歷史和實用原因。發光強度是基本的 - 可以直接從光源測量。流明、勒克斯是從燭光使用幾何學推導出來的。此外,燭光是唯一基於人類感知的 SI 單位!它使用人眼在 555 nm 的光譜靈敏度來定義。在 SI 單位中很特別。

什麼是好的螢幕亮度?

取決於環境!室內:200-300 尼特就足夠了。戶外:需要 600+ 尼特才能看清楚。HDR 內容:400-1000 尼特。在黑暗中太亮 = 眼睛疲勞。在陽光下太暗 = 看不見。許多設備會自動調整。手機通常為 400-800 尼特,有些在強光下可達 1200+。

我需要多少流明?

取決於房間和用途!一般規則:辦公室 300-500 勒克斯。臥室:100-200 勒克斯。廚房:300-400 勒克斯。將勒克斯 x 房間面積 (m²) = 總流明。例如:一個 4m x 5m 的辦公室 (20 m²),需要 400 勒克斯 = 8,000 流明。然後除以每個燈泡的流明數。

為什麼我不能混用這些類別?

它們是具有不同維度的根本不同的物理量!就像試圖將公斤轉換為公尺一樣 - 不可能!照度是光通量/面積。亮度是強度/面積。強度是燭光。光通量是流明。它們都通過物理/幾何學相關聯,但不能直接轉換。需要額外的信息 (距離、面積、反射率) 才能將它們聯繫起來。

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