光度

在光度學（photometry）中，"光度"（luminosity）經常與亮度（luminance）弄混。亮度（luminance）是光源在給定方向上單位面積單位立體角內所發出的的光通量，單位是尼特。光度（luminosity）並不是一個物理量，這個詞用於光度函數。

光度也指發光強度（Luminous intensity）。

人眼能相當精確地判斷兩種顏色的光亮暗感覺是否相同。所以為了確定眼睛的光譜響應，可將各種頻率的光引起亮暗感覺所需的輻射通量進行比較。在較明亮環境中人的視覺對波長為550nm的綠色光最為敏感。設任意頻率的光和波長為550nm的光產生同樣亮暗感覺所需的輻射通量分別為

，把後者和前者之比

叫做光度函數（luminosity function）或視見函數（visual sensitivity function）。例如，實驗表明，1mW的555.0nm綠光與2.5W的380.0nm紫光引起的亮暗感覺相同。於是在380.0nm的光度函數值為

衡量光通量的大小，要以光度函數為權重把輻射通量摺合成對人眼的有效數量。對波長（頻率）為

的光，輻射強度為

，光通量為

，則有

式中

是波長為550nm的光功當量，也叫做最大光功當量，其值為683 lm/W。

在天文學中，光度(Luminosity)是物體每單位時間內輻射出的總能量。他在國際單位的典型表示法式是瓦特(Watt)，在c.g.s.制是爾格/秒，或是以太陽光度來表示，也就是以太陽輻射的能量為一個單位來表示。太陽的光度是3.827×10^26瓦特。

恆星光度決定於兩項因素：龐大的恆星具有較大的表面面積去發出光能，因此光度較大。熱恆星具有較高的表面温度，故發出較多光能，因此光度也是較大。例如：具有較大表面面積的熱恆星一定很亮；具有較小表面面積的冷恆星一定很暗，但是具有非常大表面面積的冷恆星卻可以很光亮。

一顆恆星或其它天體每秒鐘輻射的能量。光度有時用所有頻率的電磁輻射總量表示，叫做熱光度；有時則指某個特定頻率範圍的輻射。一顆恆星的光度決定於恆星的表面温度和表面積——較大的恆星比同温度的較小恆星輻射更多的能量，所以，表面温度相同（因而顏色相同）的兩顆恆星可能有極不相同的光度，而光度相同的兩顆恆星可能有完全不同的表面温度（和顏色）。

光度是與距離無關的真實獨立常數，亮度則明顯的與距離有關，而且是與距離的平方成反比，亮度通常會以視星等來量度，那是一種對數的關係。

在測量恆星的亮度時，光度、視星等和距離是相關的參數。如果你已經知道其中的兩項，就可以算出第三項。因為太陽的光度是一個標準值，以太陽的視星等和距離做為這些參數的比較標準，就很容易完成彼此之間的轉換。

假設是一個點光源的光度，他向四周輻射的能量是均等的。這個點光源被安置在一箇中空球殼的中心，則輻射的所有能量都將穿過這個球殼。當半徑增加時，球殼的表面積也將增加，但通過球殼的光度是恆定不變的，所以將導致在球殼上觀察到的亮度下降，此處是被照亮的球殼表面積。對恆星和一個點光源而言，所以，此處是點光源與觀測者的距離。

對一顆主序星，光度也與質量相關，這就很容易知道恆星的光度、温度、半徑和質量之間都是有關聯的。

恆星的星等與亮間是對數的關係，視星等是從地球上觀察到的亮度，絕對星等是在10秒差距上的視星等。只要知道光度，我們就可以計算在任一給定距離上的視星等：一顆熱星等為−10的明亮恆星的光度是106，而熱星等+17等星的暗星光度是10−5。注意絕對星等可以直接與光度對應，但視星等則是距離的函數。因為只有視星等可以經由觀測直接測量，而有了估計的距離才能確定目標的光度。

攝影中的光度是指物體的表面受光源的照射所呈現出的亮度。光度與光源種類、性質及發光強度、照射距離和被攝物表面的物理特性對光線的反射能力的大小密切相關。

攝影所用光源無外兩種，其一是自然光源，即從太陽的照射而獲得；其二是人造光源，即各種照相所用燈光。

太陽光的強度為一恆值，但照度多變，它隨四季、天氣狀況、時辰、海拔高度、地理緯度、經度的變化而發生改變。而人造光源一旦設定，其強度也不改變。但與距離遠近關係密切，即距離愈近，照度越強；距離愈遠，照度越弱。

瞭解並深諳光度的特性，對於拍好每一張照片很有幫助。特別提示影友，在兩種光源同用時拍攝，要特別注意兩種光源的反差問題。據相關資料介紹，2千瓦鎢絲燈在距離光源1米時的照度大致相當於平原地區春秋季節，中午晴天條件下的太陽照度。

在散射理論和加速器，光度是在單位時間內在標靶的單位面積上所吸收的粒子數目，在cgs單位制下的因次為公分-2秒-1或b-1s-1，光度的累積是光度對時間的積分。光度是描述加速器性能和特性的重要數值。

愛丁頓光度是吸積天體所能達到的最大光度。天體在吸積周圍介質的同時發出輻射，當吸積物質累積到一定程度，輻射壓會阻止物質的進一步下落。此時天體作用在一個粒子上的引力與其受到的輻射壓力達到平衡。天體吸積所能達到的光度與其自身質量成正比，並且太陽的愛丁頓光度是其光度的104倍。一般説來，普通恆星的光度遠遠低於愛丁頓光度，某些X射線雙星和活動星系核的光度能夠達到愛丁頓光度，伽瑪射線暴、超新星爆發可以在短時間內超過愛丁頓光度。 ^[2]