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1 Copyright 2011 アイデアクラフト 開米瑞浩 All rights reserved.
明るさの単位を説明する方法 照度(lx) 光束(lm) 光度(cd) 輝度(cd/㎡) 以上、4種類の明るさの単位がそれぞれ何を意味しているかを理解してもらうための、うまい説明の方法を考えます。 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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照度の説明（１） 光源 照明をつけて、机の上で本を読むようなシーンを考えます。 このとき、その「本」にどれだけの光が当たっているか、を表すのが「照度」です。 照度はルクス(lx)という単位で表します。 本 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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照度の説明（２） 同じ光源でも、距離が違っていれば、手元の照度には差が出ます。 この３つは同じ光源。光の広がり方は同じ。 光源 光源 光源 本 本 本 光の束が一本しか当たってない→暗い 光の束が三本当たる →明るい 光の束が５本当たる →もっと明るい Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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光束の説明（１） 照明が周囲を照らすとき、「光の束を放射している」と考えて、 「光の束の量」のことを光束と言い、ルーメン（lm）で表します。 ルーメン(lm)は、光源そのものの全体の明るさを表す 光源 その光が対象物に当たったときの、対象物の明るさを照度と言い、ルクス(lx)で表す 本 たとえば、60W型白熱電球は約800ルーメン程度の光束を発します。 それが1メートル離れた面に当たると、その面の照度は約64ルクスになります。 読書をするときの照度は300ルクス以上必要とされているので、60W電球1個・1メートルではちょっと暗いですね。 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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光度の説明（１） ここに、ある点光源があって、360度全方向に同じ強さの光を放射しているとします。 360度全方向に同じ強さの光を放射する点光源 光源 その「光」の束をもし一本だけ取りだしたとして、その一本だけの光の強さをその光源の「光度」といい、カンデラ(cd)で表します Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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光度の説明（２） もし360度全方向に1カンデラの光度で光を放つ点光源があると、その点光源から出る光束（光の量）の合計は約13ルーメン(*1)です。 全方向に 1カンデラの光度を持つ点光源 全方向に放射する光束を合計すると約１３ルーメン 光源 *1:60W電球の60分の1程度の明るさ。 13は半径1メートルの球の面積 ( 4×3.14×1×1）に該当する。 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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輝度の説明（１） ところでその「全方向に1カンデラの光度で光を放射する点光源」と同じ量の光束を放つ、面積1㎡の面光源があったとしましょう。このとき、その面光源は1cd/㎡の「輝度」を持つ、と言います。 光源 全方向に放射する光束を合計すると約13ルーメン 全方向に 1カンデラの光度を持つ点光源 光 源 1㎡の面積を持つ面光源 1カンデラの点光源と同じ 13ルーメンの光束を発する 輝度 1cd/㎡ Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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輝度の説明（２） 「輝度」とは、光源が「単位面積あたりに発する光の強さ」のことで、カンデラ/㎡(cd/㎡)で表します。 輝度の低い光源 輝度の高い光源 光源 光源 ルーメン（光束の総量）は同じ 光源の「面積」が関係してくるため、「輝度」は液晶ディスプレイパネルのような、「面で発光するもの」について使われる概念です。　通常、屋外で発光体を視認できるためには300cd/㎡以上の輝度が必要とされています。 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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光束・照度・輝度・光度の関係 光束(ルーメン):光源から放射される光の総量 照度(ルクス):対象物の表面での明るさ 光 源 対 象 物 単位面積 光度(カンデラ):1つの方向に向かう光の強さ 輝度(cd/㎡):光源の単位面積あたりの光の強さ Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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「光束」を使う場面 1つの光源で近距離の、ただし角度が広い範囲の対象物を明るく照らしたい、と言う場合は、光の総量＝「光束」が重要です。 そのため、家庭用照明器具では光束の単位である「ルーメン」を使います 対 象 物 対 象 物 光源 対 象 物 角度の広い範囲を照らすので光の総量が重要 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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「光度」を使う場面 1つの光源で遠くを照らしたい、ただし角度範囲は狭くていい、という場合は、1つの方向に向かう光の強さ＝「光度」が重要です。 そのため、自動車ヘッドライトなどでは光度の単位「カンデラ」を使います。 前方を集中的に照らしたい 対 象 物 光源 少しでも外れたところは暗くてよい 1つの方向に向かう光の強さが重要 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.

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「輝度」を使う場面 周囲が明るい場所で、何かが光っているかどうかを認識するためには、発光体の単位面積あたりの明るさ＝「輝度」が重要です。 そのため、発光体そのものを直接見て情報を得るような用途の発光体（液晶ディスプレイ、LEDなど）の明るさを示すときは「輝度」を使います。 周辺から光（環境光）が当たっている 発 光 体 これを区別するためには、発光体自身の単位面積あたりの明るさが重要 環境光の反射 発光体自身の発する光 Copyright 2011 アイデアクラフト　開米瑞浩 All rights reserved.