LED单位定义及换算

1.放射束與光束

(1)放射束：光為一種放射(輻射)，其放射量以一秒內光通過某面積之能量表示之，位為焦耳/秒(Joule/s)，此為表示通過之能量的絕對值，並非表示眼睛所感覺之光的強度。

(2)光束：人眼具有光譜靈敏度特性，人眼看放射束時，基於此一特性而以光束表示其值，單位為流明(Lumen)。

      ：波長λ之光束(lm)

      ：波長λ之放射束(W)

      ：波長555nm時為680(lm/W)

      ：相對光譜靈敏度曲線之縱軸之值

如果光並非單色而是呈頻譜分佈之場合，變成如下式所示：

上式中：

     F：從光源發出之全波長的全光束

     ：從光源發出之波長λ的相對光譜靈敏度

：從光源發出之波長λ的放射束

(3)光譜靈敏度：人眼對波長555nm之光(綠光)的靈敏度最高，對

於低於或高於此波長的光的靈敏度較差，我們稱呼這種特性為

光譜靈敏度特性。又，以人眼對555nm之光的光譜靈敏度值為

1之時的光譜靈度特性則稱為相對光譜敏度。相對光譜靈敏度曲線如圖2.1-A 相對光譜靈敏度曲綫所示，光之波長與光譜靈敏度之間的關係如表2.1-A所示。

 圖2.1-1A 相對光譜靈敏度曲綫

表2.1-A光之波長與人眼光譜靈敏度

波長

(1)發光強度：從光源發出之每單位立體角的光束密度

     ：在微小立體角之內擴散的光束

如果是不均勻點光源的場合，發光強度因為方向而異。均勻點光源的場合，由於全立體角為4π球面角度(4π Steradian)，令發光強度為I，全光束為F，則F如下式所示：

(2)亮度(Brightness)

從某方向看光源，該光源之發光強度除以看向光源之視在面積所得之值即為亮度，如下式所示：

      S：光源之面積

      α：與光源之法線方向之間的角

亮度之單位為，稱之為“Stilb”(Sb)。

3.照度

(1)照度：受光照射之面的明亮度=每單位面積接受之光束

照度E如下式所示：

dF：射入微小面積ds內之光束

照度的單位為，稱之為“lux”(勒克司)，代號為lx。 

4.單位

(1) 1 candela(cd)：在白金之融點溫度即2042K時黑體放射的亮度為，在此溫度下黑體每的發光強度的1/60即為1cd。

(2) 1 lumen(lm)：從1cd之光源散發出來之每單位立體角的光束。

(3) 1 lux(lx)：根據上述之定義，。

(4) 1 stilb(sb)：，在英美等國家有時以foot Lambert (fL)取代stilb。

上述之測光量與定義及其單位如表2.1B所示，各種單位之間的關聯如圖2.1-2所示。

表2.1-B  輻射量與測光量之比較表

              圖2.1-2  光之單位的相互間關係