照度的基本概念

照度（Illuminance）是光度学中的重要物理量，用于量化物体表面接收可见光照射的强度。其定义为：

1 lx=1 lm/m 2

表示1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照强度。这一概念由国际照明委员会（CIE）标准化，是照明工程和颜色科学的基础参数。

照度的基本计算公式

1. 点光源照度公式（适用于点状光源，如LED灯泡）

照度与光源强度（I，单位：坎德拉cd）、距离（d，单位：米）及入射角（θ）相关：

垂直照射时（θ=0°）：公式简化为 E=I/d2 （平方反比定律）。

实际应用：若一盏100 cd的灯泡垂直照射2米外的表面，照度为 100/2

2. 面光源照度公式（如荧光灯、积分球）

需积分计算光通量（Φ）在受照面积（A）上的分布：

均匀照明时：若1000 lm的光通量覆盖5 m²平面，照度为 1000/5=200lx。

非均匀照明：需分区域测量或使用照度计逐点扫描。

3. 多光源叠加公式

多个光源照射同一表面时，总照度为各光源贡献的线性叠加：

照度与颜色检测的关联性

1.人眼感知的依赖性

人眼对颜色的分辨能力（色差阈值ΔE）直接受照度影响：

低照度（<50 lx）：视锥细胞灵敏度下降，色觉向“蓝黄”偏移（普金耶现象），导致色差判断失真。

标准照度（500-2000 lx）：CIE推荐颜色检测环境需维持在此范围，确保ΔE<1的测量精度。

2. 仪器测量的技术要求

反射式反差百科：需稳定照度（通常600 lx±10%）以避免光谱反射率波动。

透射式反差百科：透明样品的照度均匀性要求更高（如ISO 2469规定纸张检测需1000 lx±5%）。

3. 照度不足的典型问题

信噪比降低：光电探测器输出信号弱化，引入随机误差。

暗部细节丢失：深色区域（L*<20）的色坐标a*、b*出现漂移。

同色异谱误判：不同光源下的颜色匹配失效（如D65与A光源对比）。

实际应用中的照度控制策略

1. 标准化照明条件

CIE标准光源：D65（模拟日光）、A（白炽灯）等需配套规定照度（如D65推荐2000 lx）。

Munsell颜色系统：要求样品表面照度均匀性>90%。

2. 动态补偿技术

实时反馈系统：通过光传感器调节LED阵列功率，维持恒照度。

多通道校准：在低照度区域（如阴影处）自动提升增益补偿。

3. 特殊场景解决方案

高反光表面：采用偏振滤光片减少镜面反射导致的照度虚高。

微小样品测量：显微反差百科需局部增强照度（如5000 lx聚焦光斑）。