照度距離計算機
輸入在某個距離測得的照度,即可利用點光源的平方反比定律,求出另一個距離處的照度。也可以由以燭光表示的發光強度求出照度。
平方反比定律
點光源產生的照度與離光源距離的平方成反比。
- 照度 = 基準照度 × (基準距離 ÷ 想求的距離)²
- 距離變成兩倍時,照度降為 1/4(2² = 4)。距離減半時,照度為 4 倍。
發光強度為 I(cd)的點光源,在距離 d(m)、與光線垂直的表面上所產生的照度如下:
- 照度(lx)= 發光強度(cd)÷ 距離(m)²
lx 與 cd 的定義
以下定義依據日本《計量法施行令》(1992 年政令第 357 號)附表第一,製作本頁面的日文版時已於 2026 年 10 月 26 日查核原文。本頁面未再次查核《國際單位制手冊》(SI Brochure)的定義。
- **燭光(cd):**發出頻率為 540 × 10¹² 赫茲的單色輻射,且在該方向的輻射強度為每立體弧 1/683 瓦的光源,在該方向的發光強度。
- **流明(lm):**1 燭光的光源在 1 立體弧內所發出的光通量。
- **勒克斯(lx):**1 平方公尺的表面受 1 流明的光通量照射時的照度。
1 燭光的光源在 1 立體弧內發出 1 流明。在距離 d 的球面上,1 立體弧涵蓋 d² 平方公尺,因此照度為強度 ÷ d² 勒克斯。在距離 1 m 處,1 cd 的光源產生 1 lx。
範例
- **距離 1 m 處為 1,000 lx 的位置,在 2 m 處:**1,000 × (1 ÷ 2)² = 250 lx(1/4)
- **同一位置在 0.5 m 處:**1,000 × (1 ÷ 0.5)² = 4,000 lx(4 倍)
- **同一位置在 3 m 處:**1,000 ÷ 9 = 約 111.1111 lx
- **1,000 cd 的光源在 2 m 處:**1,000 ÷ 2² = 250 lx
注意事項
- **這是理想條件下的粗略估算:**假設為點光源(沒有大小的光源)、沒有反射的空間,且受光面與光線垂直。桌面與牆面的反射、天花板與牆壁的顏色、受光面與光線的夾角以及環境光,均未納入考量。
- 實際的燈具在不同方向的亮度不同(配光特性),而且在靠近光源時無法視為一個點,因此結果會偏離此公式。多近算太近、偏離多少,取決於燈具,因此這裡不提供數值。
- 不可作為照明設計的保證值。請查閱製造商的配光資料,或以照度計實際量測。
- 距離必須大於 0;照度與強度必須為 0 或以上。小數點前最多 9 位,小數最多 6 位。
- 結果以 7 位有效數字顯示。您可以複製顯示的數值,或複製 15 位有效數字的數值。
- 有關聲音的類似情形,也就是聲音如何隨距離減弱,請參考聲音距離衰減計算機。
常見問題
為什麼距離變成兩倍時,照度變成四分之一,而不是一半?
因為距離變成兩倍時,光會擴散到四倍的面積,所以單位面積的亮度(照度)降為四分之一。
為什麼近距離時計算結果與我的量測值不符?
燈具並不是一個點,而且有配光特性。越靠近光源,點光源公式與實際情況的差距就越大。
燭光與流明有什麼差別?
發光強度(cd)是某一方向上光的強度;光通量(lm)是光源發出的總光量。1 cd 的光源在 1 立體弧內發出 1 lm 的光通量。