輝度 (光学)

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輝度
luminance
量記号 L
次元 JL −2
種類 スカラー
SI単位 カンデラ毎平方メートル (cd/m2)
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輝度(きど、: luminance)とは、光源の明るさを表す心理物理量のひとつである。平面状の光源における概念であるため、通常は点光源とみなせるもの(など)では考慮しない。

定義[編集]

輝度Lθ は光源の光度と光源面に臨む角度を用いて以下の式で定義される。

L_\theta = \frac{\mathrm{d}I_\theta}{\cos\theta\;\mathrm{d}S}

ここで

である。

特徴[編集]

輝度

光度と輝度の違いは、光源の面積を考慮するかしないかである。右図のように、光源に広さがある場合、広ければ広いほど当然明るくなる。輝度は光源が広くなることによる明るさを無視できるように、面光源の面積で光度を割る(微分する)ことによって算出される。一般的に、光度は発光する物の面積を考えない星や電灯の明るさを表すのに対し、輝度はディスプレイなどの明るさを表す時に利用される。

照度と輝度の違いは、観測者の感受性を考慮するかしないかである。例えば、同じ輝度で同じ面積の蛍光灯で本を照らすとき、本を近くに置けば照度が高くなって読みやすくなり、遠くに置けば照度が低下して読みにくくなる。

すなわち、輝度は平面状の光源における面積や観測者に依存しない指標なのである。

測光の国際単位系[編集]

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SIの光の単位
測光量 SI単位 記号 備考
光度エネルギー ルーメン· lm·s 放射量における放射エネルギー
光束 ルーメン
(またはカンデラ·ステラジアン
lm 放射量における放射束
光度 カンデラ cd 放射量における放射強度
輝度 カンデラ毎平方メートル cd/m2 放射量における放射輝度
照度 ルクス
(またはルーメン毎平方メートル)
lx 放射量における放射照度
光束発散度 ラドルクス
(またはルーメン毎平方メートル)
rlx 放射量における放射発散度
視感度   分光視感効果度とも呼ぶ
発光効率 ルーメン毎ワット lm/W ランプ効率とも呼ぶ

関連項目[編集]