照度の距離換算

点光源の逆二乗則で、別の距離での照度(lx)を計算します。光度(cd)と距離から照度を求めることもできます。

計算の種類
lx
照度(理想条件での概算) —
距離の倍率(知りたい距離 ÷ 基準の距離)—
照度の倍率—

理想条件での概算です。点光源・反射のない空間・光線に垂直な面を仮定しています。実際の照明器具には配光(方向による明るさの違い)があり、光源の大きさに対して距離が近いと、この式からずれます。照明設計の保証値としては使えません。

逆二乗則の計算式

点光源がつくる照度は、光源からの距離の2乗に反比例します(逆二乗則)。

光度 I(cd)の点光源が、距離 d(m)の、光線に垂直な面につくる照度は、次の式です。

lx と cd の定義

次の定義は、計量単位令(平成4年政令第357号)別表第一にもとづきます(原文を 2026 年 10 月 26 日に確認)。

1 カンデラの光源は、1 ステラジアン(球の中心から見た一定の広がり)に 1 ルーメンを放射します。距離 d の球面で、1 ステラジアンが占める面積は d² 平方メートルなので、照度は 光度 ÷ d² ルクスになります。距離が 1 m で、光度が 1 cd なら、1 lx です。

出典:計量単位令(e-Gov 法令検索)

計算例

注意点

よくある質問

距離が 2 倍になると、照度は半分ではなく 1/4 になるのですか?

はい。光は、距離が 2 倍になると、4 倍の面積に広がるため、同じ面積あたりの明るさ(照度)は 1/4 になります。

近い距離で、計算値と測定値が合わないのは、なぜですか?

照明器具は、点ではなく大きさがあり、方向による明るさの違い(配光)もあるためです。光源に近いほど、点光源の式からずれやすくなります。

光度(cd)と光束(lm)は、何が違いますか?

光度は、ある方向への光の強さ(cd)、光束は、光源から出る光の総量(lm)です。1 cd の光源が 1 ステラジアンに放射する光束が 1 lm です。