نورانگی و روشنایی

نوری که از منبع نقطه‌ای در جهت خاصی به واحد زاویه‌ی مساحت صفحه‌ای عمود بر جهت مشخص شده منتشر می‌شود، رادیانس نامیده می‌شود.
رادیانس با Le,λ نشان داده می‌شود و برابر با مشتق دوم جریان نوری نسبت به مساحت سطح تصویر As و زاویه‌ی مساحت ωs است.

که در آن، ÆŸ زاویه‌ی بین نرمال به عنصر و جهت داده شده است.
dAs مساحت عنصری و dωs زاویه‌ی مساحت عنصری شامل جهت داده شده است.
واحد رادیانس W/sr-m2 است.

در مورد کمیت فوتومتری، رادیانس به عنوان لومینانس نامیده می‌شود.
می‌توانیم از معادله‌ی تبدیل برای به دست آوردن لومینانس از رادیانس استفاده کنیم.

که در آن، Km ثابتی است که به عنوان حداکثر کارایی طيفی نوری شناخته می‌شود و مقدار آن 683 lm/W است.

پس لومینانس جریان نوری منتشر شده از منبع نوری نقطه‌ای به واحد زاویه‌ی مساحت و واحد مساحت تصویر عمود بر جهت مشخص شده است.
لومینانس با

واحد لومینانس Lm/sr-m2 یا Cd/m2 است.
اگر تحلیلی درباره‌ی حفظ رادیانس و لومینانس انجام دهیم، می‌بینیم که رادیانس یا لومینانس از منبع و رادیانس و لومینانس از دیتکتور یکسان است، یعنی:

به این دلیل که اگر فرض کنیم که تابش در محیطی که انتشار انرژی بین منبع و دیتکتور اتفاق می‌افتد، یا افزایش یا کاهش نمی‌یابد، باید Φs = ΦD باشد.
لومینانس کمیتی است که در سیستم حفظ می‌شود.
لومینانس از منبع و در دیتکتور یکسان است.
لومینانس نه کمیت منبع و نه کمیت دیتکتور است.
لومینانس کمیت هندسی پرتوی متصل کننده‌ی منبع و دیتکتور است. حفظ لومینانس حتی در حضور لنزها یا سایر اپتیک‌ها نیز صحت دارد.

رابطه‌ی اساسی بین لومینانس و جریان نوری به شرح زیر است،
Φ = LG,
G زاویه‌ی هندسی در استرادیان است.

روشنایی لومینانس است

لومینانس توسط هیچ سیستم نوری افزایش یا کاهش نمی‌یابد. یک سیستم فقط می‌تواند جریان نوری را تغییر مسیر دهد. فرض کنید یک صفحه‌ی کتاب با لومینانس مشخص در نظر گرفته شده است. سپس می‌توانیم از معادله‌ی زیر پیروی کنیم،

در اینجا، ER روشنایی روی کتاب است که به شبکیه‌ی ما تغییر مسیر می‌یابد. این معادله به این معناست که چشم ما لومینانس را به روشنایی روی شبکیه تبدیل می‌کند. تمام دیتکتورها مانند شبکیه عمل می‌کنند. شبکیه به چگالی جریان میدان نوری، یعنی روشنایی واکنش نشان می‌دهد. احساس فیزیولوژیکی اصلی روشنایی به لومینانس منبعی که به آن نگاه می‌کنیم مرتبط است.
رادیانس و لومینانس رابطه‌ای دارند

که در آن، Km ثابتی است که به عنوان حداکثر کارایی طیفی نوری شناخته می‌شود و مقدار آن 683 lm/W است.
Lv لومینانس اندازه‌گیری شده در cd/m2 و Le,λ رادیانس اندازه‌گیری شده در W/m2-sr است.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاری دارند، اگر نقض حق تکثیر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.