光度學

光度學是研究光強弱的學科。不同於輻射度量學，光度學把不同波長的輻射功率用光度函數加權。

人眼與光度學

黑色曲線為亮適應光度函數曲線，綠色曲線為暗適應光度函數曲線。實線為CIE 1931標準。斷續線為1978年修正數據。點線為2005年修正數據。橫坐標單位為nm。

人眼能相當精確地判斷兩種顏色的光亮暗感覺是否相同。所以為了確定眼睛的光譜響應，可將各種波長的光引起亮暗感覺所需的輻射通量進行比較。在較明亮環境中人的視覺對波長為555.016nm的綠色光最為敏感。設任意波長為$\lambda$的光和波長為555.016nm的光產生同樣亮暗感覺所需的輻射通量分別為$\Psi _{\lambda }$和$\Psi _{555.016}$，把後者和前者之比

$V(\lambda )={\frac {\Psi _{555.016}}{\Psi _{\lambda }}}$

叫做光度函數(luminosity function)或視見函數(visual sensitivity function)。例如，實驗表明，1mW的555.0nm綠光與2.5W的400.0nm紫光引起的亮暗感覺相同。於是在400.0nm的光度函數值為

$V(400.0nm)={\frac {10^{-3}}{2.5}}=0.0004.$

衡量光通量的大小，要以光度函數為權重把輻射通量折合成對人眼的有效數量。對波長為$\lambda$的光，輻射強度為$\psi (\lambda )$，光通量為$\Phi _{v}$，則有

$\Phi _{v}=K_{max}\int V(\lambda )\psi (\lambda )d\lambda$

式中$K_{max}$是波長為555.016nm的光功當量，也叫做最大光功當量，其值為683 lm/W。

非SI的光度學單位

發光強度

燭光(candlepower) = 1 燭光

亮度

• 英尺-朗伯(Footlambert) = 1/π 燭光每平方英尺 = 3.426 燭光每平方米
• 朗伯(lambert) = 1/π 燭光每平方厘米
• 毫朗伯（Millilambert）= 1/1000 朗伯
• 熙提(Stilb) = 1 燭光每平方厘米

照度

• 英尺燭光(Foot-candle)，字面意義是發光強度為1燭光的點光源的1英尺距離處的表面的照度。1 ft-c = 1 lm/ft² = 10.764 lux. 工業上常常採用1 ft-c = 10 lux.
• 輻透或厘米燭光(Phot)，相當於"流明每平方厘米"

參考文獻

Michael Bass (ed.), Handbook of Optics Volume II - Devices, Measurements and Properties, 2nd Ed., McGraw-Hill 1995, ISBN 978-0-07-047974-6 pages 24-40 through 24-47