什么是光强度？什么是光通量？在描述光源性能的重要参数中，我们经常可以看到光强度与光通量两个物理量，前者是表示光源辐射强弱的物理量，后者是表示光源的辐射功率的物理量。那么，光强度与光通量什么关系？标准光源的光通量是多少？本文将为大家进行介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！

什么是光强度？

1.光强度的定义

（1）光强度：光源在一定方向范围内辐射出的可见电磁辐射能——光能的强度，即发出之可见光辐射的强弱程度，为表示光源发光特性的物理量。

（2）过去以光通量为基准定义发光强度I=dΦ/dΩ。

光源在某方向上的发光强度：光源或光源的一部分发光面在某一方向上“立体角元”内所发射的光通量除以该“立体角元”，为该光源在这一方向上的发光强度（“立体角元“指垂直于光线方向的”面积元“对光源所张的立体角）。

一光源在某方向上微小立体角dΩ内所通过的光通量dΦ与该立体角之比，称为该光源在该方向上的发光强度。

若为均匀发光光源，则I=Φ/Ω。

（3）平均发光强度：光源发出的总光通量Φ总除以空间的总立体角4π，称为该光源的平均发光强度。

1=Φ总/4π

（4）单位立体角中全部辐射通量：不计相对视见率（即不考虑人眼对色光的敏感差异）的光源辐射强度，称为单位立体角中全部辐射通量。单位：瓦特每球面度W/sr。

2.光强度的单位

光强度的单位为坎德拉cd（candela）：一个光源发出频率为540×1012赫兹的单色辐射时（折合波长为λ=c/v=555.5nm），若在一定方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度（W/sr），则此光源在该方向上的发光强度为1cd（坎德拉为1979年10月16届国际计量大会制订）。

1881年国际电工技术委员会定义：1/6英磅鲸脑油制成之蜡烛（07/8"），以120格令/小时（gr/h中gr为1粒麦粒重、1磅=7000gr）的速度燃烧时，沿水平方向的发光强度为1烛光。

什么是光通量？

1.光通量的定义

光通量Ф：度量光源在单位时间内向某立体角内辐射的相对视见率的光能量，即人眼所能感觉到的光的辐射功率（辐射能量流速率）的物理量。

Φ=I·Ω

即单位时间某立体角内的光辐射能量与相对视见率的乘积，亦即单位时间某立体角内各波段的辐射能量与该波段相对视见率的乘积之和。

2.光通量的单位

（1）光通量的单位为流明lm（lumen）：发光强度为1cd且各方向发光强度均相同的点光源，在1球面度的单位立体角内所发射出的光通量为1流明=1坎德拉·球面度，即1lm = 1cd·sr。

1cd点光源的总光通量为4π流明（因空间立体角共有4π球面度）。

若光源为均匀发光体，则该光源总光通量中Φ总为：

Φ=Ι·Ω=4π·Ι

（2）由于人眼对不同波长之光的相对视见率不同，故此不同波长之光的辐射功率相等时，其光通量并不相等。

例如，波长555nm与650nm之光的辐射功率相等时，前者为后者光通量的10倍。

（3）不计相对视见率的辐射通量的单位为瓦（W）。

若某光源仅辐射555nm波长的光能，且辐射能量为1瓦，则该光源所发出的光通量为683流明。（因1cd为1/683W/st，所以1W相当于683cd·sr即683lm）。

显然实际光源辐射的光谱绝非单一波长，而非555nm波长之光的视见函数又小于1，所以实际光源的光通量一般远比683lm为小。

光强度与光通量的关系：

由于人眼对等能量的不同波长的可见光辐射能所产生的光感觉是不同的，因此按人眼函数V（λ）来评价的辐射通量Φ（λ）即为光通量Φ，即：

式中：Km为明视觉的最大光谱光视效率函数，亦称为光功当量，它表示人眼对波长为555nm处光辐射产生光感觉的效能，按国家实用温标IPTS-168的理论计算，其值为680lm/w。

光度学中最基本的单位是发光强度，单位为坎德拉（cd），它是国际单位制中7个基本单位之一。其定义为555nm的单色辐射在给定方向上的辐射强度为1/683W·sr时，在该方向上的发光强度为1cd。

光通量的单位为流明（lm），它是发光强度为1cd的均匀点光源在单位立体角（1sr）内发出的光通量。

如果光源为点光源，并且是均匀发光体，那么光强（I）与光通量（Φ）符合距离反比平方定律。距离平方反比定律来自于点光源向空间发射球面波的特性，即点光源在传播方向某点的辐照度与该点到点光源的距离平方成反比。

在任一锥立体角内，假设在传输路径上没有光能损失或分束，那么点光源向空间发出的辐射通量是不变的。然而位于球心的均匀点光源所张开的立体角所截的表面积却和球半径的平方成正比，这样在球面上的辐照度就和点光源到该面的距离平方成反比，即：Φ=4πI。

标准光源的光通量是多少？

对于标准光源的光通量，目前还没明确的相关规定。当然如果标准光源的光通量过低，那么光线暗淡，人们的对色效果也不好，反之，标准光源的光通量过高，就会让被测物体表面产生强烈的反射光线，也不利于颜色的观察。所以标准光源的光通量应该保持在合适的范围内。

根据ISO3664:2000对标准光源的相关要求规定，标准光源光照强度必须符合以下条件：

光源通过反射照射在被观察物体表面上的亮度应达到2000Lux(+/-500Lux)。被照表面在1m×1m的范围内，任一点的照度不得低于被照表面中心照度的75%。

光源通过透射照射在被观察物体表面上的亮度应达到1270cd/m2(+/-320cd/m2)

显示器的亮度应达到>75cd/m2。

虽然没有明确指出标准光源的光通量，但是用户可以根据照度要求，反推出标准光源的光通量要求。