| 流明 | |
|---|---|
| 单位制 | 国际单位制导出单位 |
| 物理量名称 | 光通量 |
| 符号 | lm |
| 单位换算 | |
| 1 lm | 相当于 |
| 国际单位制基本单位 | 1 坎德拉⋅球面度 |
流明（符号：lm）是光通量的国际单位制导出单位，用于表示光源在单位时间内所发出可见光的总量。不同于辐射通量考虑了所有电磁波的通量，光通量体现了人眼对不同波长的光有着不同的灵敏度，其大小受到光度函数的加权影响。
定义
2018年，第26届国际计量大会（CGPM）重新定义了坎德拉[1]，并在2019年5月20日生效。其定义为：
[…] It is defined by taking the fixed numerical value of the luminous efficacy of monochromatic radiation of frequency 540 × 1012 Hz, Kcd, to be 683 when expressed in the unit lm W–1 […]
“坎德拉定义为，给定一个频率为540×1012赫兹的单色辐射光源，其发光效能Kcd定为683流明/瓦特。”
简介
一个光源在1立体角的球面度均匀辐射出1坎德拉，其光通量为（1坎德拉·1球面度=1流明）。
又一个完整球体的立体角为4π球面度[2]，也就是说若一个各向同性点光源对所有方向均匀辐射出1坎德拉，则其光通量为1坎德拉×4π球面度=4π坎德拉⋅球面度≈12.57流明[3]。若这个光源被理想的吸光半圆遮蔽，则其光通量为1坎德拉×2π球面度=2π流明。但在未被遮蔽的部分其发光强度依然为1坎德拉。
流明可以大略视为可见光通过某指定角度的总量。坎德拉与流明的大小皆与频谱有关，反映了人眼对不同频率的光所产生的不同反应，可以透过光度函数来表示。
照度则是每单位面积所接收的光通量，其单位勒克斯为流明/平方米。光通量与照度的不同在于照度考虑了分散的面积。若考虑一个光源提供1000流明的光通量，照在1平方米上，则其照度为1000勒克斯。若相同的1000流明照在10平方米上，则其照度仅为100勒克斯。
以标准单位的定义来看，若一个光源提供一道功率为1瓦特，频率为540×1012赫兹的绿色光，其光通量为683流明，也就是说1流明的可见光至少有1/683瓦特的功率，根据其频率而有所不同。
照明
日常生活中用来照明的电光源通常会标示流明来当作发光能力的指标，甚至在许多地区中，法律规定必须要标示流明。
一个23瓦特的省电灯泡能提供1,400到1,600流明[4][5]。许多省电灯泡或其他照明设备会标明与白炽灯的比较，以下是一张图表说明在各流明数下各种照明设备所消耗的电能。
| 最小光通量（流明） | 电能消耗（瓦特） | |||
|---|---|---|---|---|
| 白炽灯 | 省电灯泡 | LED灯 | ||
| 非卤素灯 | 卤素灯 | |||
| 200 | 25 | 3-5 | 3 | |
| 450 | 40 | 29 | 9－11 | 5－8 |
| 800 | 60 | 13－15 | 8－12 | |
| 1,100 | 75 | 53 | 18－20 | 10－16 |
| 1,600 | 100 | 72 | 24－28 | 14－17 |
| 2,400 | 150 | 30－52 | 24－30[9] | |
| 3,100 | 200 | 49－75 | 32[10] | |
| 4,000 | 300 | 75－100 | 40.5[11] | |
在2010年9月1日，欧洲联盟立法强制照明设备必须优先标明光通量（流明）而非功率（瓦特）[12]。造成这项变动的原因是欧盟于2009年发布了“耗能产品生态化设计指令”（2009/125/EC号指令）[13]。
投影机规格
ANSI流明
投影机的光源输出通常以流明表示，美国国家标准协会（ANSI）制定了一种常见的测量标准，计算方式为将投影机放置于特定距离，并将画面分割之后取各点的平均值，即为ANSI流明[14]。基于商业考量，透过这种方式测试光通量的投影机会特别标上“ANSI流明”，以便区别用其他方法测量光通量的产品。ANSI流明的测量方式一般而言会比其他测量方式精准[15]，而这种单位也让人更易于比较投影机的规格。
测量ANSI流明的方法是由美国国家标准协会在1992年发表的IT7.215这篇规范中定义。首先投影机设定在室温25 °C（77 °F）的环境下投影出图像，且其亮度与对比须调整至在全白的表面上的六个格子可辨识。在这种输出条件下，将画面分为九宫格，并在九宫格的各个中心点测量照度，再将九个值平均，并乘上投影面积，即为ANSI流明[16]。
彩色亮度
彩色输出也称彩色亮度，是一种能表示投影机产出各种颜色的指标，单位也是流明。
国际单位制光度单位
| 物理量 | 英文 | 符号 | 计量单位 | 单位符号 | 注释 |
|---|---|---|---|---|---|
| 光通量 | Luminous flux | Φv | 流明 | lm（lm= cd·sr） | 单位时间内由光源所发出或由被照物所吸收的总光能。 |
| 发光强度(光度) | Luminous intensity | Iv | 坎德拉(坎德拉) | cd（cd= lm/sr） | 光源在给定方向上，每单位立体角内所发出的光通量。 |
| 亮度(辉度) | Luminance | Lv | 坎德拉每平方米 | cd/m2 | 单位面积光源在给定方向上，在每单位面积内所发出的总光通量。其单位有时也称尼特（nit）。 |
| 光能(光视效能) | Luminous energy | Qv | 流明·秒 | lm·s | 单位有时被称作"talbot"。 |
| 照度 | Illuminance | Ev | 勒克斯 | lx（lx= lm/m2= cd·sr/m2） | 物体表面每单位面积所吸收可见光的光通量，用于入射表面的光。 |
| 光出射度 | Luminous exitance | Mv | 勒克斯 | lx（lx= lm/m2= cd·sr/m2） | 物体表面每单位面积所发出可见光的光通量，用于出射表面的光。 |
| 曝光量 | luminous exposure | Hv | 勒克斯·秒 | lx·s | 也称作photometric exposure。 |
| 发光效率/光效 | Luminous efficacy | η | 流明每瓦特 | lm/W= cd·sr/W | 通常指光源光通量与光源输入电功率的比值，有时也指光通量与辐射通量的比值。 |
| 光源能量利用率 | luminous efficiency | V | 纯数量 | 无单位 | 光源辐射通量与光源输入电功率的比值。 |
参见
参考资料
- ↑ Convocation of the General Conference on Weights and Measures (26th meeting) (pdf). Versailles: Bureau International des Poids et Mesures. 2018-11-13.
- ↑ Lesson introduction to solid angles. [2010-10-04].
- ↑ Bryant, Robert H. Lumens, Illuminance, Foot-candles and bright shiny beads…. The LED Light. [2010-10-04].
- ↑ OSRAM Dulux Energisparepærer (PDF). Osram.dk. [2013-05-25].
- ↑ Conventional CFLs. Energy Federation Incorporated. [2008-12-23].
- ↑ Learn About Light Output : ENERGY STAR. Energystar.gov. [2012-07-15].
- ↑ LED Light Bulb Buying Guide. The Lightbulb Company. 2016-08-11 [2017-11-16].
- ↑ Halogen lamps. www.westinghouse.com. Westinghouse. [2020-03-10].
- ↑ one example has been found, at URL: https://www.amazon.com/PacLights-Ultra150-Performance-Equivalent-Replacement/dp/B00F9CM49Y
- ↑ Philips Luxeon CoB emitters, specifically LHC1-4090-1208 datasheet http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
- ↑ Philips Luxeon CoB emitters, specifically LHC1-4090-1211 datasheet http://www.philipslumileds.com/uploads/419/DS115-pdf
- ↑ Lighting now labelled in lumens. England: National Physical Laboratory. [2012-03-10].
- ↑ Ecodesign for energy-using appliances. Summaries of EU legislation. the EU institutions. 2010-02-02 [2012-03-10].
- ↑ The Different Units of Brightness for Projectors. Lumens, Lux, Foot-Lamberts, Nits, and ANSI Lumens. BenQ. [2020-04-03].
- ↑ Projector Guide. CPILive.net. 2004-02 [2006-12-20].
- ↑ ANSI method of light output measurement (doc). 1993 [2008-01-15].
