ความสว่างและแสงสว่าง

พลังงานรังสีที่แผ่ออกจากแหล่งกำเนิดจุดในทิศทางหนึ่งๆ ต่อพื้นที่โปรเจคชันต่อหน่วยมุมทึบที่ตั้งฉากกับทิศทางที่กำหนดเรียกว่าความสว่างรังสี
ความสว่างรังสีแทนด้วย Le,λ และเท่ากับอนุพันธ์สองครั้งของพลังงานรังสีเทียบกับพื้นที่ผิว As และมุมทึบ ωs.

โดยที่ ÆŸ คือมุมระหว่างแนวตั้งฉากของพื้นที่ย่อยและทิศทางที่กำหนด
dAs คือพื้นที่ย่อยและ dωs คือมุมทึบย่อยที่มีทิศทางที่กำหนด.
หน่วยของความสว่างรังสีคือ W/sr-m2.

ในกรณีของปริมาณโฟโตเมตริก ความสว่างรังสีเรียกว่าความสว่างแสง
เราสามารถใช้สมการแปลงเพื่อหาความสว่างแสงจากความสว่างรังสี

โดย Km คือค่าคงที่ที่เรียกว่าประสิทธิภาพส่องสว่างสเปกตรัลสูงสุด มีค่าเท่ากับ 683 lm/W.

ดังนั้น ความสว่างแสงคือพลังงานรังสีที่แผ่ออกจากแหล่งกำเนิดแสงจุดต่อพื้นที่โปรเจคชันต่อหน่วยมุมทึบที่ตั้งฉากกับทิศทางที่กำหนด
ความสว่างแสงแทนด้วย

หน่วยของความสว่างแสงคือ Lm/sr-m2 หรือ Cd/m2.
ถ้าเราทำการวิเคราะห์เกี่ยวกับการรักษาความสว่างรังสีและแสง เราจะเห็นว่าความสว่างรังสีหรือแสงจากแหล่งกำเนิดและความสว่างรังสีและแสงจากตรวจจับเป็นเช่นเดียวกัน นั่นคือ

เนื่องจากถ้าเราพิจารณาว่าการแผ่รังสีไม่ได้เพิ่มหรือลดลงในสื่อที่พลังงานแพร่ระหว่างแหล่งกำเนิดและตรวจจับ ดังนั้น Φs = ΦD.
ความสว่างแสงเป็นปริมาณที่รักษาไว้ในระบบ.
ความสว่างแสงเป็นเช่นเดียวกันจากแหล่งกำเนิดและที่ตรวจจับ.
ความสว่างแสงไม่ใช่ปริมาณของแหล่งกำเนิดหรือตรวจจับ.
ความสว่างแสงเป็นปริมาณเรขาคณิตอย่างบริสุทธิ์ของลำแสงที่เชื่อมโยงระหว่างแหล่งกำเนิดและตรวจจับ การรักษาความสว่างแสงยังเป็นจริงเมื่อมีเลนส์หรือออปติกอื่นๆ.

ความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างความสว่างแสงและพลังงานรังสีแสดงด้านล่างนี้,
Φ = LG,
G คือมุมเรขาคณิตในสเตอร์เรเดียน.

ความสว่างคือความสว่างแสง

ความสว่างแสงไม่สามารถเพิ่มหรือลดลงโดยระบบออปติกใดๆ ระบบสามารถเปลี่ยนทิศทางของพลังงานรังสีเท่านั้น สมมติว่าหน้าหนังสือหนึ่งมีความสว่างแสงตามที่กำหนด เราสามารถทำตามสมการด้านล่างนี้

ที่นี่ ER คือความสว่างบนหนังสือที่เปลี่ยนทิศทางไปยังจอประสาทตาของเรา สมการนี้หมายความว่าดวงตาของเราแปลงความสว่างแสงเป็นความสว่างบนจอประสาทตา ทั้งหมดที่ตรวจจับทำเช่นเดียวกับจอประสาทตา จอประสาทตาตอบสนองต่อความหนาแน่นของพลังงานรังสี ซึ่งคือความสว่าง ความรู้สึกหลักทางสรีรวิทยาของความสว่างเชื่อมโยงกับความสว่างแสงของแหล่งกำเนิดที่เรากำลังมอง
ความสว่างรังสีและแสงมีความสัมพันธ์

โดย Km คือค่าคงที่ที่เรียกว่าประสิทธิภาพส่องสว่างสเปกตรัลสูงสุด มีค่าเท่ากับ 683 lm/W.
Lv คือความสว่างแสงวัดในหน่วย cd/m2 และ Le,λ คือความสว่างรังสีวัดในหน่วย W/m2-sr.

คำแถลง: ให้ความเคารพ บทความดีๆ ที่ควรแชร์ หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเพื่อลบ.