某一光源的视亮度不仅取决于由它发出辐射的量,也与该光源的光谱组成以及观测者的视觉相应函数有关。由于人的视觉在不同的光的等级和不同观测者之间都存在差异,因此精确的光度测量需要有代表性的标准观测者的定义。CIE物理光度系统规定了用于光线辐射定量评定的程序,此定量的评定是根据两个标准观测者的光谱光视效率函数进行的,一个代表明亮环境下的明视觉,一个代表黑暗环境下的暗视觉。这两个函数与国际单位制光度测量基本单位坎德拉联合使用,构成了一个能精确确定所有类型发光光源的光度量数值的系统,而该系统与发射辐射的光谱组成无关。
光谱光视效率-- luminous efficiency :人眼的视觉神经对各种不同波长光的感光灵敏度是不一样的。对绿光最敏感,对红、蓝光灵敏度较低。另外,由于受生理和心里作用,不同的人对各种波长光的感光灵敏度也有差异。CIE规定,不同波长的单色辐射通量之比为光谱光视效率,或称为 “视见函数”,用V(λ)表示明视觉视见函数(明亮环境),用V ′(λ)表示暗视觉视见函数(黑暗环境)。
V(λ) = Φeλm/ Φeλ
CIE标准光度观测者试验,确定:
λ =λ m=555nm时, V(λ)=1;
λ =λ m=506-508nm时, V ′(λ) =1;
光谱光视效能-- luminous efficacy :描述某一波长的单色光辐射通量产生的光通量,即波长为λ的单色光,其单色光通量Φvλ与单色光辐射通量Φeλ之比定义为光谱光视效能,用K(λ)表示明视觉光谱光视效能,用K′(λ)表示暗视觉光谱光视效能。SI单位为lm/W。
K(λ) = Φvλ/ Φeλ= Km · V(λ)
设Km 为最大光谱光视效能,即:
Km = K(555), K ′m = K ′(507),
Km = K(555)/V(555) =683 lm/W;
K ′m = K ′(507)/ V ′(507) = 1700 lm/W。