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明るさの物理量2(ルーメンとカンデラとルクス)

明るさの単位として、ルーメン、カンデラ、ルクスという単位がある。

ルーメンを光束、カンデラを光度、ルクスを照度というが、これだけ言われても
いまいちピンとこない。

わかりやすくするためには、これらを図示すると良いが、図で書く場合、ルー
メンを全方向に放射される光の総量(全光束)ととらえるか、単位立体角(1
ステラジアン)に放射される光の量ととらえるかで違う図になってしまう。

次の図(図1とする)がルーメンを全光束ととらえる場合である。
lumen1.jpg

ルーメンを全光束ととらえると、ルーメンを表す光源は量をイメージされるのに
対し、カンデラを表す円錐はそこを照らしている光の密度を指してしまっている
ため、個人的には直感的な図ではないと思う。

これらの関係を紹介するサイトを色々と見てみたが、サイトによっては全光束
のことを光束としていたりして、説明者自信がよくわかっていないのではない
かと思ってしまう。(読む方はもっと混乱する)


次の図(図2とする)がルーメン国際単位系 (SI)をベースにイメージした
ものである。
lumen2.jpg

この時、カンデラがその光自体の強さを表し、ルーメンは照らされた円錐自体
が量のイメージになるので、個人的には直感的である。

あとルクスは、照度で光から1m離れた場所から照らした平面の明るさは、
2m離れた場所から照らした平面の明るさの1/4、
3m離れた場所から照らした平面の明るさの1/9
となる。

明るさと面積が比例していることがわかる。

ちなみに、ルーメン、カンデラ、ルクスの関係は以下の通りとなる。

[lx] = [lm] / [m2]
[lm] = [cd][sr]

lm:ルーメン、cd:カンデラ、lx:ルクス、sr:ステラジアン

ステラジアンについては以前ブログに書いたとおりの単位である。

ラジアンとステラジアン
http://yama2190.blog.fc2.com/blog-entry-2343.html
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