測光量

photometric quantity そっこうりょう

解説

測光量とは、放射量に対して、可視領域の光放射が人間の視覚に与える影響を重みづけした量のこと。放射量の分光密度(微小波長幅に含まれる放射量をその波長幅で割ったもの)に分光視感効 率:V(λ)をかけて、可視領域(360nm~830nm)の波長範囲について積分して表す。
測光量の主な用語として光束(luminous flux)、光度(luminous intensity)、輝度(luminance)、照度(illuminance)などがある。
→付属資料「光と関連する電磁放射の主な用語と記号・単位(各用語の説明)」を参照。

分光視感効率:V(λ)は、可視放射が人間の目に入ったときに感じる明るさの知覚の度合いを示す尺度であり、下図のように定められている。この値は、CIE(国際照明委員会)によって1924年に採用され、後に補間と補外を行って完全なものとし、1972年にCIPM(国際度量衡総会)において勧告された。
横軸は光放射の波長(nm)、 縦軸は波長:555nm の単色放射に対して感ずる明るさを 1 として正規化した時の、その他の波長で感ずる同じ放射強度の明るさの比、という形で表されている。これによると、 例えば波長:470nm の光は、物理的には同じ放射強度であっても、波長:555nm の光の約10分の1 の明るさにしか感じないことになる。
このような、光放射に対する人間の感ずる「明るさ」を与えるための分光視感効率:V(λ)に基づいた測定を総称して「測光(photometry)」と言う。(厳密には、測光量には明所視量と暗所視量があるが、ここでは、明所視の場合についてのみを説明している。暗所視の場合には、分光視感効率:V'(λ)を用いる。)

一般的には、ある放射量:Xeの分光密度をXeλとしたとき、対応する測光量:Xvは、

「UVXEFL」分光

で表される。
ここで、比例定数:Kmは最大視感効果度と呼ばれる量で、V(λ)=1となる波長(λ = 555nm)において測光量と放射量を関係づける値であり、Km = 683[lm/W]と規定されている。(1979年:第16回 国際度量衡総会)
測光量の場合、基本となるのは放射量での「放射束」に対応する「光束(luminous flux)」であり、光束の立体角密度として「光度(luminous intensity)」が表される。(光度は放射量の放射強度に対応する量)同様にして「輝度(luminance)」や「照度(illuminance)」が定義されている。
放射量を参照。