SIMETRUM .COM 1/683 W/sr
基準: cd
JA|36 言語
1 sr cd 540 THz 0.25 lx1.00 lx4.00 lx 01 m2 m SYMBOL PLATEI = 1 cd · E = I/r²K_cd = 683 lm/W CIE S 017 · SI 2019
銘板が示すもの

ろうそくが燃え、炎が揺れ、光の輪が息づく。ろうがろうそくを伝って流れる。右へ光の円錐が伸び、球から 1 ステラジアンの立体角を切り取る。上では 540 THz の緑の波が走る。下では照度計の目印がレールの上を滑る:2 m で 0.25 lx、1 m で 1 lx、0.5 m で 4 lx。録画ランプが点滅している。

単位シート
SI 基本単位改訂 2026-10

カンデラ cd

SI 基本単位 · 量:光度 — 光源がひとつの方向に送り出す光

かつてろうそくだった単位

1860 年、ロンドンのガス会社は、どこのガスがいちばん明るいかで争っていた。バーナーを比べるため、議会は標準を定めた:重さ 1/6 ポンドで、1 時間に 120 グレインずつ燃える鯨ろうのろうそくである。以後、ガスバーナーの明るさは「燭」で表された。

ろうそくは悪い標準だ:炎は揺れ、芯は炭になり、ろうも一定しない。やがてろうそくは融点まで熱した白金に、さらに数に置き換えられた。今日のカンデラは、540 THz で 1 ステラジアンあたり 1/683 ワットを放つ光源の光度である。ふつうのろうそくは今もおよそ 1 カンデラで光る。

540 THz という周波数は偶然選ばれたのではない。波長約 555 nm の緑の光で、目がいちばん敏感な色だ。だからカンデラは、人間が組み込まれた唯一の SI 基本単位である:光のエネルギーではなく、どれほど明るく見えるかを測る。

記号cd · 量 I_v
定義K_cd = 683 lm/W、540·10¹² Hz
ほかの単位を通して1 cd = 1 lm/sr
照度E = I/r², lx
次元J — 固有、基本
代表的な値1 cd — ろうそく · 135 cd — 100 W 電球 · 10⁶ cd — 灯台
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表記

カンデラの記号は小文字 2 字 cdで、ピリオドはつけない。大文字の Cd はカドミウムだ。量は大文字の I に添字 v をつけて書く — 光度。単位名は小文字で書く:カンデラ。

混同しないこと

光度と照度だ。カンデラは、光源がひとつの方向にどれほど強く光るかを示す。ルクスは、面にどれだけ光が届いたかを示す。同じろうそくが 1 メートルでは 1 lx、10 メートルでは 0.01 lx を与える。

01 · 定義
ステラジアン · ルーメン · 目

光源は光をあらゆる方向へ送るが、いつも均等とは限らない。懐中電灯は前を照らし、後ろはほとんど照らさない。だから光度は方向ごとに数える:その方向のまわりの小さな円錐にどれだけ光が出るか。

円錐の大きさは立体角で測り、単位はステラジアン。1 ステラジアンは半径 1 m の球から 1 m² の面を切り取る。ルーメンで表した光束を立体角で割ったものが光度だ。1 カンデラは 1 ステラジアンあたり 1 ルーメン。

ルーメンは目の補正をかけて光を数える。放射パワーに比視感度曲線 V(λ) を掛ける:555 nm で 1 になり、紫と赤の端に向かって下がる。同じパワーの赤と緑のレーザーは目には何倍も違い、カンデラでも違う。

Φ — 光束、lm · Ω — 立体角、sr · r — 距離 · θ — 入射角 · V(λ) — 目の感度
光度
Iv=dΦvdΩI_v = \dfrac{d\Phi_v}{d\Omega}
点光源からの照度
E=Icos⁡θr2E = \dfrac{I\cos\theta}{r^2}
一様な光源の光束
Φ=4πI\Phi = 4\pi I
円錐の立体角
Ω=2π(1−cos⁡α2)\Omega = 2\pi\left(1 - \cos\dfrac{\alpha}{2}\right)
ワットで表した光との関係
Iv=683 lm/W⋅V(λ) IeI_v = 683\ \mathrm{lm/W}\cdot V(\lambda)\, I_e
J
SI 独自の次元
555 nm
目の感度のピーク
4π sr
球全体、12.57 sr
インタラクティブ · 測光台

紙にどれだけ光が届くか

上には台を置いた暗い部屋。左に光源、右に照度計つきの白いスクリーン。スクリーンを動かすと、照度は距離の 2 乗に反比例して変わる。光源を選ぶ:ろうそく、白熱電球、狭いビームの LED 懐中電灯、灯台。懐中電灯はビームを絞れる:光束は同じで、光度が上がる。波長のスライダーは、同じ放射パワーのまま光源に色をつける。琥珀色は光、緑は目と V(λ) 曲線、紫は角度と計器を表す。下には三つのビュー。「距離」は r に対する照度。「目」は V(λ) 曲線と現在の波長。「配光」は方向ごとの光度。

記録:

解説 · なぜ懐中電灯は電球より「強い」のか

光を細い円錐に集めた

300 lm の懐中電灯は、光束では 1700 lm の電球より弱い。だが電球は四方へ光り、懐中電灯は光を幅 10° の円錐に集める。その円錐の立体角は 0.024 sr で、ビーム中心の光度は 10 000 cd を超える。だから懐中電灯にはカンデラ、電球の箱にはルーメンが書いてある:別々のもので、どちらも正直だ。

02 · 換算
単位 · ビーム · 歴史上の燭

カンデラからルーメン、ルクス、昔の燭へ

光度か光束を入力する。最初のタブは、いろいろな距離での照度と一様な光源の光束を示す。2 つ目は、懐中電灯の光束をビーム幅ごとにカンデラへ換算する。3 つ目は歴史上の「燭」をカンデラで示す。

換算表

03 · 桁 · 表示灯から灯台までの光度

光度、cd、対数目盛り

技術の世界では、光度は何十億倍も違う:計器盤の表示灯の千分の一カンデラから、灯台の数千万まで。目がこれほどの幅に耐えられるのは、カンデラではなくその対数を見ているからだ:10 倍強い光源も、2〜3 倍明るく見えるだけだ。

04 · 測定器
ブンゼン光度計 · 配光測定装置 · 放射計 · 照度計

光は光と比べる

05 · 表記の規則
cd 小文字 · ピリオドなし

cd — 小文字 2 字

カンデラの記号は小文字で、数字のあとに空白を置いて書く。倍量には接頭語をつける:kcd、mcd。光度を光束や照度と混同しない:それぞれに単位がある。懐中電灯やヘッドライトでは、ビーム中心の光度を示す。

正しい
I = 135 cd
LED 20 mcd
ヘッドライト 25 kcd、ビーム中心
1 cd = 1 lm/sr
E = 1 lx、1 m で
カンデラ
誤り
I = 135 Cd
LED 20 mCd.
ヘッドライト 25 000 lm
1 cd = 1 lm
E = 1 cd、1 m で
カンデラ、燭

Cd はカドミウムで、記号のあとにピリオドはつけない。ヘッドライトのルーメンは光束であって、ビーム内の光度ではない。カンデラは 1 ステラジアンあたりのルーメンで、ただのルーメンではない。照度はルクスで測る。単位名は小文字で、「燭」は SI では使わない古い単位だ。

06 · 隣り合う単位
測光
lm
ルーメン

1 lm = 1 cd·sr — 光束の全部。

lx
ルクス

1 lx = 1 lm/m² — 面の上の光。

cd/m²
輝度

光る面の 1 平方メートルあたりの光度。

ルーメン
1 lm=1 cd⋅sr1\ \mathrm{lm} = 1\ \mathrm{cd\cdot sr}
ルクス
1 lx=1 lm/m21\ \mathrm{lx} = 1\ \mathrm{lm/m^2}
輝度
L=IAcos⁡θL = \dfrac{I}{A\cos\theta}
07 · 歴史の部
資料 · 鯨ろうのろうそくから 683 lm/W へ

ろうそくが数になるまで

計量の覚え書き

カンデラは平均的な目に支えられている

標準観測者の目

V(λ) 曲線は特定の人の目ではなく、1920 年代の実験の平均だ。観測者に 2 つの色つき視野の明るさを比べてもらい、その答えから表が導かれ、国際照明委員会が 1924 年に採択した。人それぞれに自分の曲線があり、色覚に特性のある人では目立ってずれている。

だからカンデラを測る計器は、まずワットを測り、それを表で換算する。V(λ) をまねたフィルターつきの光度計は、白い光ならよく働く。青い LED や細い線スペクトルではフィルターの誤差が大きくなり、そうした光源は分光放射計で確かめる。

右に 2 本の曲線。緑は明所視で、ピークは 555 nm;青は暗所視、薄明視で、ピークは 507 nm。暗がりでは青は赤より明るく見えるが、カンデラはそれを考慮しない。

555507λ, nm
明所視と暗所視
量のカタログ
光と測光 · 単位シート 12 件
索引の実験室:紫キャベツのジュースのコップ、バーナー、冷たいプレートの上の水のコップ、歯車の列索引 · すべての量を 1 ページに索引の入り口にある実験室酸を一滴たらすとジュースの色が変わり、塩は炎に色をつけ、水はひとたたきで凍る。その下に、Simetrium のすべてのページが分野別・五十音順に並ぶ。索引を開く →
土台 · 7 単位

SI の 7 つの基本単位

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