01 · 定义
其余六个基本单位描述的是世界本来的样子。坎德拉描述的是人眼所看到的世界——而这一点就写在定义本身之中。
一坎德拉是这样一个光源的发光强度:它在给定方向上发出频率为 540·10¹² 赫兹的单色辐射,且在该方向上的辐射强度为每球面度 1/683 瓦。任何其他波长都要用光谱光视效率曲线 V(λ) 加权——那是人眼灵敏度的平均值。
坎德拉说的是有多少光走向一个方向,流明说的是所有方向加起来有多少。1 cd 的各向同性光源给出 4π ≈ 12.57 流明;同样是 1 cd 的窄光束只给出零点几流明。
02 · 换算
输入一个发光强度——护照将为您换算
历史上的烛光——从赫夫纳烛到维奥尔烛——与坎德拉相差的是整倍数,而不是小数位:每个国家守着自己的火焰,而每一簇火焰都按自己的方式燃烧。
屏幕亮度用每平方米坎德拉来量:办公显示器 300 cd/m²,HDR 电视 1000 cd/m²。那已经是亮度,不是发光强度——是发光强度除以发光面的面积。
| 单位 | 名称 | 数值 | 出现在哪里 |
|---|---|---|---|
| mcd | 毫坎德拉 | 130 000 | 指示灯 LED、按键背光 |
| cd | 坎德拉 | 130 | SI 中发光强度的基本写法 |
| kcd | 千坎德拉 | 0.13 | 车灯、信号灯、投光灯 |
| Mcd | 兆坎德拉 | 1.3·10⁻⁴ | 灯塔、防空探照灯 |
| Gcd | 吉坎德拉 | 1.3·10⁻⁷ | 射向天空的光束、脉冲光源 |
Φ = I · Ω:发光强度乘以立体角。词头是十进制的;cd/m² 已经是亮度,不是发光强度。
03 · 数量级
从指示灯到灯塔的光束一支蜡烛:一坎德拉
04 · 测量仪器
用什么测量坎德拉
乌布利希球收集灯具的全部光通量:它测量流明,再由此算出平均发光强度。
它绕着光源走遍所有角度,画出配光曲线。车灯、信号灯和投光灯就是这样认证的。
带有按光视效率曲线配好的滤光片的光电二极管。它以勒克斯测量照度——工位、街道、温室。
陷阱中的三只硅光电二极管几乎吞下全部光:把坎德拉与瓦特连起来的基准器。
05 · 书写规则
两个字母都小写:cd,因为它是拉丁语的蜡烛
坎德拉不是以人名命名的,而是来自拉丁语 candela——蜡烛,所以符号是小写。大写的「Cd」是化学元素镉。符号从不加复数词尾:写 5 cd。
06 · 相邻单位
坎德拉是照明技术的出发点:乘以球面度得到流明;流明除以面积得到勒克斯;坎德拉除以发光面的面积得到以 cd/m² 计的亮度。
平方反比定律:100 cd 的光源在一米处给出 100 lx,在五米处只剩 4 lx。
07 · 历史部分
当光的单位还是一支真蜡烛的时候
一盏烧乙酸戊酯、灯芯尺寸有规定的灯。这个基准要点着,然后等火焰稳定下来。
各国火焰基准的协商平均值。坎德拉的直系前身:1948 年只是把它改了名并加以精确。
带钟表机构泵的卡塞尔油灯:每小时烧 42 克菜籽油,亮得几乎抵得上十支蜡烛。
第一个不依赖燃料的基准:处于凝固温度的一平方厘米熔融铂。
唯一一个把人眼写进定义里的 SI 单位
米、千克和秒都不取决于观察者。坎德拉取决:系数 683 lm/W 和曲线 V(λ) 来自 1920 年代对人所做的平均测量。因此光度学有两个平行的世界——以瓦计的辐射度学世界,对谁都一样;以流明计的光度学世界,是按我们的视网膜校准的。换一个观察者,数字也就换了:在暗视觉中峰值移到 507 nm,要用另一条暗视觉曲线。
目录 · 国际单位制
每个量一本护照
七个基本单位、二十二个有专名的导出单位,以及已退出流通体系的档案。每个都是独立的一页:定义、量纲、换算、仪器、书写规则。共 36 种语言。
基本单位
打开坎德拉的护照有专名的导出单位
赤陶色——定义中含有坎德拉的那些历史体系
符号档案护照语言
36 种语言。符号 cd 与公式不翻译——它们在所有语言版本中完全一致;翻译的是描述、示例以及各文字的书写规则。