Bestrahlungsstärke und Beleuchtungsstärke

Einstrahlung ist der Strahlungsfluss, der von der Detektorfläche empfangen wird. Die Einheit der Einstrahlung ist W/m2. Einstrahlung wird mit Ee,λ bezeichnet,

φs ist der auf der Detektorfläche empfangene Strahlungsfluss und AD ist die Detektorfläche.
Einstrahlung folgt immer dem Invers-Quadrat-Gesetz. Angenommen, von einer Punktquelle wird der Strahlungsfluss von zwei Flächen A1 und A2 empfangen, wobei sie gleich große Flächen haben. Sie sind in den Entfernungen r1 und r2 platziert.

Nun der Fluss, der von der Oberfläche empfangen wird

Und der Fluss, der von der Oberfläche empfangen wird
Wobei Ie,λ die Strahlungsintensität und ω der Raumwinkel ist.

Wiederum der Strahlungsfluss, der pro Einheitsfläche für A1 und A2 empfangen wird

Hier sind A1 und A2 gleich.
Durch Einsetzen von φe,λ = Ie,λ ω in die Gleichung erhalten wir

Dies ist das Invers-Quadrat-Gesetz der Einstrahlung.

Wenn wir diese Einstrahlung in Beleuchtungsstärke umwandeln, sollten wir die Umwandlungsgleichung verwenden, d.h.

Wobei Km eine Konstante ist, die als maximale spektrale Lichtwirkung bezeichnet wird und deren Wert 683 lm/W beträgt.
Nach Definition ist die Lichtstärke, die pro Einheitsfläche des Detektors empfangen wird, die Beleuchtungsstärke.
Ihre Einheit ist Lux oder Lumen pro Quadratmeter (lm/sq. m).
Sie folgt ebenfalls dem gleichen Invers-Quadrat-Gesetz, d.h.


Ev ist mit der Fläche dA verbunden, wo die Lichtstärke senkrecht auf diese Fläche fällt.
E’v ist mit der Fläche dA' verbunden, wo diese Fläche einen Winkel Ɵ zur Grundebene bildet.
Gemäß der obigen Abbildung,

Diese Gleichung kann verallgemeinert werden zu:

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