光通量和光视效率公式

某一光源的视亮度不仅取决于由它发出辐射的量，也与该光源的光谱组成以及观测者的视觉相应函数有关。由于人的视觉在不同的光的等级和不同观测者之间都存在差异，因此精确的光度测量需要有代表性的标准观测者的定义。CIE物理光度系统规定了用于光线辐射定量评定的程序，此定量的评定是根据两个标准观测者的光谱光视效率函数进行的，一个代表明亮环境下的明视觉，一个代表黑暗环境下的暗视觉。这两个函数与国际单位制光度测量基本单位坎德拉联合使用，构成了一个能精确确定所有类型发光光源的光度量数值的系统，而该系统与发射辐射的光谱组成无关。

光谱光视效率-- luminous efficiency ：人眼的视觉神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的。对绿光最敏感，对红、蓝光灵敏度较低。另外，由于受生理和心里作用，不同的人对各种波长光的感光灵敏度也有差异。CIE规定，不同波长的单色辐射通量之比为光谱光视效率，或称为 “视见函数”，用V(λ)表示明视觉视见函数（明亮环境），用V ′(λ)表示暗视觉视见函数（黑暗环境）。

V(λ) = Φeλm/ Φeλ

CIE标准光度观测者试验，确定：

λ =λ m=555nm时， V(λ)=1；

λ =λ m=506-508nm时， V ′(λ) =1；

光谱光视效能-- luminous efficacy ：描述某一波长的单色光辐射通量产生的光通量，即波长为λ的单色光，其单色光通量Φvλ与单色光辐射通量Φeλ之比定义为光谱光视效能，用K(λ)表示明视觉光谱光视效能，用K′(λ)表示暗视觉光谱光视效能。SI单位为lm/W。

K(λ) = Φvλ/ Φeλ= Km · V(λ)

设Km 为最大光谱光视效能，即：

Km = K(555)， K ′m = K ′(507)，

Km = K(555)/V(555) =683 lm/W；

K ′m = K ′(507)/ V ′(507) = 1700 lm/W。

光通量是指光源所发出的总光功率，单位为流明（lm）。光视效率是指人眼对光的感知效率，通常用光通量与光源输入功率的比值来表示。光视效率公式为光通量（lm）除以光源输入功率（W），单位为流明/瓦特（lm/W）。这个公式可以用来评估光源的能效，即单位能量下产生的光亮程度。光视效率越高，表示光源能够更有效地转化电能为光能，具有更高的能效性能。

光通量是指光源所发出的总光功率，通常用单位时间内通过单位面积的光能量来表示。光通量的公式为Φ = K × Φe，其中Φ为光通量，K为光视效率，Φe为光源的辐射功率。光视效率是指人眼对光的感知效率，通常取值范围为0到1。光视效率的公式为K = V(λ) × Y(λ)，其中V(λ)为人眼对不同波长光的视觉敏感度函数，Y(λ)为光源的辐射光谱功率。

光通量和光视效率是衡量光源亮度和能源利用效率的重要指标。下面是它们的公式：

1. 光通量（Luminous Flux）：

光通量是衡量光源所辐射出的总光功率的数量，单位为流明（lm）。

光通量的公式可以表示为：

光通量 = 光源所辐射出的光能量 × 光视效率

光通量可以用来描述光源的亮度。

2. 光视效率（Luminous Efficacy）：

光视效率是衡量光源将电能转换为可见光的能力，单位为流明/瓦特（lm/W）。

光视效率的公式可以表示为：

光视效率 = 光通量 / 输入电功率

光视效率也可以理解为光源的能源利用效率。

值得注意的是，光通量和光视效率是根据人眼对不同波长的光敏感性来计算的。人眼对不同波长的光具有不同的相对亮度感知，因此光通量和光视效率考虑了人眼的亮度感知特性。这些概念的具体计算方式可能涉及复杂的光学和电学理论，而实际的测量和计算通常需要特定的实验设备和标准。