什么是强度测量？

人类的视觉依赖于光。经过表面反射后，光线进入眼睛，通过角膜和瞳孔在视网膜上产生图像。眼睛对大范围的光强度很敏感，但在低光照下，眼睛失去了分辨细节的能力。这就是为什么测量、手术或装配等精密工作最好在强光下完成的原因。

当人们在光线不足的情况下工作时，可能会出现疲劳和失误，而当光线强度较低时，工业事故更为常见。此外，良好的照明决定了人们观看演出和拍摄高质量照片的能力。

光可以被定义为电磁能的一种形式，它以波的形式在空间中传播。与X射线和微波相似，这些波有频率和波长。不同之处在于，人类的受体能够感应波长在400到700纳米之间的能量，并将其转换成图像。

不同的波长对应不同的颜色。波长约为635 nm的光被视为红色，525 nm为绿色，420 nm为蓝色。短波被称为紫外线，然后X射线和长波被称为红外线（被感知为热）。

热基光源（“白炽”光源）在所有波长上辐射电磁能，这就是为什么它们被视为白色。光源的温度决定了该光中波长的实际分布。由于灯管或玻璃上涂层的荧光，荧光灯将始终显示为白色，LED将仅产生一个特定波长的光。

光是如何测量的？

与白炽灯泡的灯丝类似，光源向各个方向发光。它实际上位于一个辐射光球体的中间（这就是为什么光单位参考了立体线）。“光通量”指发出的所有光的总能量。

坎德拉是光的基本单位，名义上是由一根蜡烛发出的光，或者更准确地说，“一种发射频率为540 x 1012赫兹的单色辐射的光源，在该方向上的辐射强度为每立方米1/683瓦。”

每立方米一坎德拉被称为流明，这是人们最熟悉的光强度测量。然而，测量光强度最重要的方面是落在表面上的流明数，表示为勒克斯。因此，一勒克斯相当于每平方米一流明，这与亮度与距离光源的距离有关。（在美国，光强度通常以英尺烛光为单位。一英尺烛光相当于每平方英尺一流明）。

总之，光输出以流明表示，而光强度以每平方米流明或勒克斯表示。

需要光测量的情况

测量光强度的关键原因是确保满足最低照明标准，以及在电影摄影和摄影中确定适当的曝光时间。以下是四种常见情况：

1.人体工程学与安全

对于许多环境，建议使用最低照度。

在某些组织中，通常在坠落或其他事故后，光强度仅以反应方式确定。进行照明调查并记录整个工作场所的照明水平是一种更为谨慎的方法。如果发现区域低于最低可接受水平，则可实施改进计划。

2.摄影和电影摄影

摄影工作室

毫无疑问，光强度是摄影的核心。微光会迫使摄影师打开镜头光圈或增加曝光时间，有时两者兼而有之。虽然许多当代相机都集成了测光功能，但了解物体周围的光线水平仍然很有用，特别是对于肖像或工作室摄影。此外，了解光线水平有助于确保拍摄的再现性，这是电影摄影中的一个主要问题。摄影师可以测量光照水平以产生可靠的结果，从而保持连续性。

3.天气监测

尽管许多电表配置为白炽灯，但它们仍然便于在室外进行比较。例如，一米仪可以记录出冬至夏至强度差异的记录。每个面板的最佳位置可以通过绘制指定用于太阳能阵列的区域的光强度来确定。确定温室内光照强度较低的区域可以使从事农业的人受益。

4.剧场布景与室内设计

引导观众注意力的一个有效方法是光照强度的差异。布景设计师可能希望特定的演员或道具在特定场景的阴影中投射，并在下一个场景中高亮显示。同样，室内设计师也会利用光照强度的差异来创造特定的外观和感觉。此外，建立光照水平不仅有助于确保特定外观和感觉的再现性，还可以确认观众有足够的光线来可视化演员的特征。

光测量技术

光线落在一个传感器上，在那里光子的能量转化为电荷。如果更多的光线照射到表面，就会产生更多的电荷。这两者在一般意义上是相互关联的。测量电子设备中的校准将电压或电流更改为勒克斯值。

人眼使这一点更加复杂。它对绿光的灵敏度更高，但对所有波长的光的灵敏度并不相同。因此，如果一米上的绿光和蓝光强度相等，而原始勒克斯值可能相同，那么人类观察者将能够感知更多的绿光。为此,，勒克斯表配置为预测家用钨丝照明的光谱分布。

这被称为CIE标准光源A，并修改原始强度测量，以更好地与人类对亮度的感知相关联。建议在使用白炽灯照明的所有应用中使用CIE标准光源A。

光测量仪表

室内工作环境

坚固的手持设备环境仪表用于光测量和RPM是易于使用的手持仪器，专为测量光强度而设计。这些仪器基于CIE标准光源A，适用于白炽灯照明区域。它们将在荧光灯下提供读数，误差较小，测量范围在1至200000勒克斯（0至18580英尺烛光）之间。

这些装置非常适合任何需要在室内工作环境中验证光线水平的人，适用于室内设计、剧场布景设计、电影摄影和摄影。该仪器可在比较比率或数值足够的室外使用，但由于其CIE校准，不应依赖于准确的强度值。

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