一支蠟燭在燃燒,火焰搖曳,光晕在呼吸。蠟順著蠟燭流下。向右伸出一個光錐,從球面上截出一個 1 立體弧度的立體角。上方一道 540 THz 的綠色波在奔跑。下方,照度計的標記沿導軌滑動:2 m 處 0.25 lx,1 m 處 1 lx,0.5 m 處 4 lx。錄制指示燈在閃爍。
單位頁
SI 基本單位修訂 2026-10燭光 cd
SI 基本單位 · 量:發光強度——光源向一個方向發出的光
曾經是一支蠟燭的單位
1860 年,倫敦的煤氣公司争論谁家的煤氣更亮。為了比較燈頭,議會批準了一個標準:一支重六分之一磅、每小時燃燒 120 格令的鯨蠟蠟燭。從此煤氣燈頭的亮度用「燭」來表示。
蠟燭是個糟糕的標準:火焰會抖,燭芯會結炭,蠟也各不相同。後來,蠟燭被加熱到熔點的鉑取代,再後來被一個數取代。今天,燭光是在 540 THz 頻率上每立體弧度發出 1/683 瓦的光源的發光強度。一支普通蠟燭至今仍大約發出 1 燭光的光。
540 THz 這個頻率不是隨便選的。它是波長約 555 nm 的綠光,人眼對它最敏感。所以燭光是 SI 中唯一把人納入其中的基本單位:它量的不是光的能量,而是光看起來有多亮。
燭光的符號是兩個小寫字母 cd,不加點。大寫的 Cd 是鎘。這個量寫作大寫 I 加下標 v——發光強度。單位名稱用小寫:燭光。
發光強度和照度。燭光說的是光源在一個方向上有多亮。勒克斯說的是有多少光落在一個表面上。同一支蠟燭在 1 公尺處給出 1 lx,在 10 公尺處給出 0.01 lx。
01 · 定義
立體弧度 · 流明 · 眼睛光源向各個方向發光,但不一定均勻。手電筒向前照,向後幾乎不照。所以發光強度要按方向分別計算:有多少光進入该方向周圍的一個小錐體。
錐體的大小用立體角來量,單位是立體弧度。1 立體弧度在半徑 1 m 的球面上截出 1 m² 的面積。以流明計的光通量除以立體角,就是發光強度。1 燭光就是每立體弧度 1 流明。
流明計光時會按人眼加以修正。輻射功率要乘以視見函數曲線 V(λ):它在 555 nm 處等於 1,向紫端和紅端下降。功率相同的紅色雷射和綠色雷射,對眼睛來說相差好幾倍,以燭光計也是如此。
有多少光照到紙上
上方是一間帶台架的暗室。左邊是光源,右邊是帶照度計的白屏。移動白屏:照度與距離的平方成反比變化。選擇光源:蠟燭、白熾燈、窄光束 LED 手電筒、燈塔。手電筒的光束可以收窄:光通量不變,發光強度增大。波長滑桿讓光源在輻射功率不變的情况下帶上顏色。琥珀色表示光,綠色表示眼睛和 V(λ) 曲線,紫色表示角度和儀器。下方有三個視圖。「距離」是照度隨 r 的變化。「眼睛」是 V(λ) 曲線和當前波長。「配光圖」是各方向的發光強度。
把光收進窄錐
300 lm 的手電筒在光通量上比 1700 lm 的燈泡弱。但燈泡向四面八方發光,而手電筒把光收進 10° 寬的錐體裡。這樣一個錐體的立體角是 0.024 sr,光束中心的發光強度超過 10 000 cd。所以手電筒上標燭光,燈泡盒上標流明:兩樣不同的東西,而且都是實話。
02 · 換算
單位 · 光束 · 歷史上的燭從燭光到流明、勒克斯和舊燭
輸入發光強度或光通量。第一個分頁顯示不同距離處的照度和均勻光源的光通量。第二個把手電筒的光通量按不同光束寬度換算成燭光。第三個給出歷史上各種「燭」的燭光值。
| {k} | {v} | {note} |
在技術中,發光強度相差上億倍:從儀表盤指示燈的千分之一燭光到燈塔的數千萬。眼睛能應付這麼大的範圍,是因為它看到的不是燭光,而是它的對數:強十倍的光源看起來只亮兩三倍。
04 · 測量儀器
本生光度計 · 分布光度計 · 輻射計 · 照度計光要用光來比
{title}
{text}
05 · 書寫規則
cd 小寫 · 不加點cd——兩個小寫字母
燭光的符號用小寫,數字後空一格。倍數加詞頭:kcd、mcd。發光強度不與光通量或照度混淆:各有各的單位。手電筒和車燈標的是光束中心的發光強度。
Cd 是鎘,符號後也不加點。車燈的流明是它的光通量,不是光束裡的發光強度。燭光是每立體弧度的流明,而不只是流明。照度用勒克斯來量。單位名稱用小寫,而「燭」是 SI 不再使用的過時單位。
06 · 相鄰單位
光度學07 · 歷史部分
檔案 · 從鯨蠟蠟燭到 683 lm/W蠟燭怎樣變成了一個數
{title}
{text}
燭光依據的是一只平均的眼睛
V(λ) 曲線不是某個人的眼睛,而是 1920 年代實驗的平均值。觀察者被要求比較兩個彩色視場的亮度,由他們的回答推出一张表,國際照明委員會於 1924 年采納。每個人都有自己的曲線,色覺异常者的曲線明顯偏移。
所以測量燭光的儀器先測瓦,再按表換算。濾光片模拟 V(λ) 的光度計對白光效果很好。對藍色 LED 和窄譜線,濾光片誤差更大,這類光源要用光譜輻射計來檢驗。
右邊是兩條曲線。綠色是明視覺,峰值在 555 nm;藍色是暗視覺、暮光視覺,峰值在 507 nm。在黑暗中,藍色看起來比紅色更亮,儘管燭光並不考慮這一點。
量的目錄
光與光度學 · 12 個單位頁
目錄 · 所有量都在一頁目錄入口處的實驗室一滴酸改變果汁的顏色,鹽為火焰染色,水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面,按學科和字母順序排列。開啟目錄 →






