流明，尼特，勒克斯，烛光，坎德拉有什么区别有什么关系啊？怎么使用？为啥屏幕只用尼特来计量？

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流明，尼特，勒克斯，烛光，坎德拉有什么区别有什么关系啊？怎么使用？为啥屏幕只用尼特来计量？
原文地址：https://www.zhihu.com/question/407170937

长长的路

国际单位制以坎德拉作为基本单位，其他光学单位从坎德拉导出。但是和其他领域物理单位联系最紧密的光学单位是流明，所以我们从流明开始介绍。

流明（lm）是光通量的单位，光通量是光源发射出的可见光的能力。
很明显发光就是把其他能量转化为光能，所以光通量与能量是紧密联系的。那二者区别在哪里呢？炽热的火炉可以散发热量，但是不会发光（发出的红外线对人类不可见），所以光通量要以人类视觉为准。
这个标准就是频率540x10^12Hz（波长555nm）的黄绿光，这也是人眼最敏感的光，其他颜色的光想将能量转换为光通量要根据人眼的敏感度打折。
单位定义：对于555nm纯色光源，如果发射光能的功率为1W，则它发出的光通量为683lm。至于为什么是这么个有零有整的数，就得怪坎德拉了——

坎德拉（cd）是发光强度的单位，发光强度是光源向一个方向发射光线（可见光）的能力。
发光强度的定义中，比光通量多了一个“方向”。同样的光源，发射的光线越集中，在特定的方向上就看起来越亮。怎么描述光线集中的程度呢？用光线散发的角度，对于三维空间中的光源，就是球面角（球面角的定义请自行查阅）。
单位定义：光源在1球面角方向上发射1lm光通量，则它在这个方向上的发光强度是1cd。
把上述定义中的1lm展开为它的定义，我们就得到了坎德拉在国际单位制里的定义：
一个发射540x10^12Hz单色光的光源，在某方向上的辐射功率为每球面度1/683瓦特时，它在这一方向上的发光强度是1坎德拉。
至于为什么有一个1/683的系数，因为坎德拉的前身单位是“烛光”，烛光最初的定义来自一根标准蜡烛，它就这么亮…
一个完整球面的球面角是4π，由定义我们可知，一个向所有方向均匀发射光线的光源，当它发射的光通量为4π(12.56)lm时，在每个方向上的发光强度都是1cd。
我们注意到，发光强度和距离无关，但是在生活中，远离光源时，我们会觉得光源变暗了，无法照亮物体，那么我们衡量这种感受的指标是什么呢？就是照度——

勒克斯（lux）是照度的单位，照度是光线把物体照亮的能力。
我们离开光源，来到了被光源照亮的物体（或者我们的眼睛）。怎么衡量这个“照亮物体”的能力呢？对同样的物体，光线越多，就照得越亮；同样的光线，聚焦的面积越小，就照得越亮。所以照度和光通量、照射面积有关。
单位定义：1lm的光通量，照在1m²的面积上，产生的照度为1lux。
照度就是我们日常感受到的“光源亮度”。远离光源时，光线更分散，单位面积上的光通量减少，照度就降低了。

尼特（nit）是亮度的单位，亮度是一个物体的表面有多亮的程度。
我们又提到了亮度，这次是物体表面亮度，它和光源亮度有什么区别呢？我们之前讨论坎德拉时，默认光源是一个点。对于一个明亮的表面（自己发光或者被别人照亮），每一点都在发射光线，那么必然它的面积越大，发射出的总光通量就越高。但是我们不会觉得同样环境下8开的纸比16开的更亮，所以我们要消除面积这个影响因素。
单位定义：对于发光平面，每1m²面积，在每1球面角发射的光通量为1lm时，它的亮度为1nit。
亮度就是我们用来衡量显示器、被照亮的书本之类需要观看的平面时，使用的指标。

队长是我

题主说的这些其实是照明中的常用单位，是由于照明方式发展而衍生出的特殊单位。一般而言，衡量发光体的亮度时，主动发光体采用发光强度单位坎德拉，如LED，反射或穿透型等被动发光的物体采用光通量单位流明，如投影仪。在显示设备中，主动显示用尼特，被动显示用流明，即用平面光源的显示设备（LED显示屏、液晶）一般用尼特，采用点光源的显示设备（投影仪）用流明。
以下从定义角度分析这些单位的区别
坎德拉(candela, cd)是发光强度(Luminous intensity)的单位，是国家单位制(SI)的7个基本单位之一。发光强度I [cd]=光通量F [lm]/立体角Ω [sr]。坎德拉是一光源在给定方向上发光强度的量度。1cd即光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。发光强度简称光度，是光源或照明灯具所发出的光通量在空间某选定方向上的分布密度，一般而言，光源会向不同方向以不同的强度放射出其光通量。因为LED灯所发出光是具有方向性，故一般使用坎德拉为LED灯的量测单位。
流明(lumen, lm)是光通量(Luminous flux)的国际单位，是从一光源放射出光的量度。定义：光通量F [lm]＝发光强度I [cd]×面度立体角W [sr]，光通量是一光源所放射出光能量的速率或光的流动速率(flow rate )为光源发光能力的基本量。1 lm为发光强度(I) 为1 cd的均匀点光源在1球面度立体角(W)内发出的光通量(F)。流明一般用来作为钨丝灯与日光灯的量测单位。例如一支40 W日光灯管则可产生2100 lm的光通量。
尼特(nits, cd/m^2)是光亮度(luminance)的单位，光亮度是指被照物每单位面积在某一方向上所发出或反射的发光强度，定义：光亮度L=光强度I [cd]/所见之被照面面积[m^2]。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度是相等的，早期电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看的图像都有相同的亮度感。早期黑白电视机荧光屏的亮度在120nits左右。
勒克斯(Lux, lm/m^2)是光照度(illuminance, E)的单位，定义：照度E [lx]=落在某面积上的光通量F [lm] /被照面面积[㎡]=光强度[cd] / (距离[m^2] )2。照度为单位面积内所入射的光量，可用每一单位面积的光通量来测量，用来表示某一场所的明亮度。1 lm的光通量均匀分布在1平方米的表面，即产生1勒克斯(lux)的照度。
烛光(Candlepower)是最早定义发光强度的单位，目前基本已弃用。最早是以一磅白蜡制造出一尺长的蜡烛所燃放出来的光来定义烛光单位。
当我们目视某物所看到的，可以两种方式表达：一用于较高发光值者如光源或灯具，直接以其发光强度来表示；另一则用于本身不发光只反射光线者如室内表面或一般物体，则以亮度（nits）表示。
总体来说，光通量（流明）是指光源所有方向上发射出光的能力，发光强度（坎德拉）是特定方向上的发光能力，亮度（尼特）是单位面积的发出或反射的发光强度，照度（勒克斯）是单位面积所入射的光量。

检验医师

光通量lm跟光辐照度mw/cm2之间怎么换算?