ฟลักซ์ส่องสว่าง

ฟลักซ์ส่องสว่างซึ่งเป็นปริมาณทางจิตฟิสิกส์นั้นถูกกำหนดโดยการให้น้ำหนักแต่ละความยาวคลื่นตามระดับการมองเห็นของมนุษย์ ถ้าฟลักซ์การแผ่รังสีสำหรับแต่ละความยาวคลื่นเป็น Φ_λ และ ประสิทธิภาพการส่องสว่าง เป็น K_λ แล้ว ฟลักซ์ส่องสว่างจะเท่ากับ^[1]

${\displaystyle \Phi =\int _{0}^{\infty }K_{\lambda }\Phi _{\lambda }\,d\lambda }$

ค่าความส่องสว่างมีค่าสูงสุดที่ความยาวคลื่น λ = 555 นาโนเมตร โดยค่าความส่องสว่างสูงสุดคือ^[1]

${\displaystyle K_{\text{m}}=K_{555\ {\text{nm}}}=680\ {\text{lm}}/{\text{W}}}$

ฟลักซ์ส่องสว่างอาจคำนวณจากค่าประสิทธิภาพการส่องสว่างจำเพาะ V_λ=K_λ/K_m โดยที่ K_m เป็นค่าประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงสุด ได้เป็น

${\displaystyle \Phi =K_{\text{m}}\int _{0}^{\infty }V_{\lambda }\Phi _{\lambda }\,d\lambda }$

เมื่อความเข้มของการส่องสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดเป็น I ฟลักซ์การส่องสว่างที่ทะลุผ่านส่วนพื้นที่ผิว S จากแหล่งกำเนิดแสงนี้คือ

${\displaystyle \Phi (S)=\int _{\omega (S)}I\,d\omega }$

ในที่นี้ ω(S) คือมุมตันของพื้นผิว S โดยมีจุดกำเนิดแสงเป็นจุดศูนย์กลาง ถ้าความสว่างไม่ขึ้นกับทิศทางแล้ว ได้ว่า

${\displaystyle \Phi (S)=I\,\omega (S)}$

ตาของมนุษย์มีม่านตาที่คอยควบคุมปริมาณแสงที่ส่องเข้ามา ม่านตาหดเมื่อแสงจ้าและคลายเมื่อแสงมืด ดังนั้น แม้ว่าจะมองไปที่แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มการส่องสว่างเท่ากัน หากก่อนหน้านี้อยู่ในที่มืดและม่านตายังเปิดอยู่ ปริมาณแสงที่มาถึงจอตาก็จะเพิ่มขึ้น และจะรู้สึกสว่างขึ้นหากอยู่ ในที่สว่างมาก่อน

แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มของการส่องสว่างคงที่ในทุกทิศทาง (เช่น หลอดไส้ร้อนแบบธรรมดา) หากใช้ทั้งอย่างนั้นเลยก็จะสูญเสียฟลักซ์ส่องสว่างจำนวนมากไปในทิศทางที่ไม่ได้ใช้ สามารถลดลงการสูญเสียลงได้โดยเพิ่มความส่องสว่างในทิศทางที่ต้องการ