Radiance et Luminance

Le flux radiant émis par une source ponctuelle dans une certaine direction par unité d'angle solide et par unité de surface projetée perpendiculairement à la direction spécifiée est appelé rayonnement.
Le rayonnement est noté Le,λ et il est égal à la double dérivée du flux radiant par rapport à la surface projetée As et l'angle solide ωs.

où, ÆŸ est l'angle entre la normale à l'élément et la direction donnée.
dAs est la surface élémentaire et dωs est l'angle solide élémentaire contenant la direction donnée.
L'unité de rayonnement est W/sr-m2.

Dans le cas d'une quantité photométrique, le rayonnement est appelé luminance.
Nous pouvons utiliser l'équation de conversion pour obtenir la luminance à partir du rayonnement.

Où, Km est la constante appelée efficacité lumineuse spectrale maximale et sa valeur est 683 lm/W.

La luminance est donc le flux lumineux émis par une source ponctuelle par unité d'angle solide et par unité de surface projetée perpendiculairement à la direction spécifiée.
La luminance est notée par

L'unité de luminance est Lm/sr-m2 ou Cd/m2.
Si nous analysons la conservation du rayonnement et de la luminance, nous constatons que le rayonnement ou la luminance d'une source et le rayonnement et la luminance du détecteur sont les mêmes, c'est-à-dire

Cela est dû au fait que, si nous considérons que le rayonnement n'est ni gagné ni perdu dans le milieu dans lequel se propage l'énergie entre la source et le détecteur, alors il doit être que Φs = ΦD.
La luminance est une quantité conservée dans le système.
La luminance est la même à la source et au détecteur.
La luminance n'est ni une quantité de source ni une quantité de détecteur.
La luminance est purement une quantité géométrique du faisceau reliant la source et le détecteur. La conservation de la luminance est également vraie en présence de lentilles ou d'autres optiques.

La relation fondamentale entre la luminance et le flux lumineux est donnée ci-dessous,
Φ = LG,
G est l'angle géométrique en stéradians.

La luminosité est la luminance

La luminance ne peut pas être augmentée ou diminuée par aucun système optique. Un système ne peut que rediriger le flux lumineux. Supposons qu'une page d'un livre soit considérée avec une certaine luminance. Alors, nous pouvons suivre l'équation ci-dessous,

Ici, ER est l'éclairement sur le livre qui est redirigé vers notre rétine. Cette équation signifie que notre œil convertit la luminance en éclairement sur la rétine. Tous les autres détecteurs font de même que ce que fait la rétine. La rétine réagit à la densité de flux du champ radiant, c'est-à-dire à l'éclairement. La sensation physiologique principale de la luminosité est liée à la luminance de la source que nous regardons.
Le rayonnement et la luminance ont une relation

Où, Km est la constante appelée efficacité lumineuse spectrale maximale et sa valeur est 683 lm/W.
Lv est la luminance mesurée en cd/m2 et Le,λ est le rayonnement mesuré en W/m2-sr.

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