复频谱亮度L解析：光源能量和物体反射率的比较分析

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：考虑到亮度具有一定的相对性，复频谱亮度仅仅与光的相对能量大小有关。它以理想的等能光源的亮度为100，以光源照明体的相对功率分布、以物体的反（透）射率在复频谱上矢端函数曲线包围的面积表征该颜色的亮度，符号L。显然，复频谱亮度就其性质与纯物理的辐亮度Le比较接近。而复频谱亮度L是复频谱上所有色矢量标积的积分，对应的面积是光的相对能量。

复频谱颜色特性是从光的物理特性映射过来的，与人的心理评价无关。考虑到亮度具有一定的相对性，复频谱亮度仅仅与光的相对能量大小有关。它以理想的等能光源的亮度为100，以光源照明体的相对功率分布、以物体的反（透）射率在复频谱上矢端函数曲线包围的面积表征该颜色的亮度，符号L。矢端函数曲线包围的面积大，相对能量高，亮度高；矢端函数曲线包围的面积小，相对能量低，亮度也低。显然，复频谱亮度就其性质与纯物理的辐亮度Le比较接近。

复频谱颜色的本征因子是色矢量，而色矢量是从光的复振幅或者说从光子动量映射过来的。色矢量在复频谱上仅仅是一条直线，而亮度表现的是面积。在光学上振幅的平方对应的是光的相对能量。矢量乘积有两种结果，一个是矢积，乘的结果还是矢量，另一个是标积，乘的结果是标量。标积乘法是两个矢量的模相乘，再乘以两个矢量夹角的余弦。以色矢量标积为例：|r|·|r|·cos θ。当夹角θ为零时，余弦cos θ=1，这样色矢量的标积就成为r2。（5-2）式中r2（θ）·Δθ表达的是这个色矢量r在弧度Δθ处占有的面积，也就是色矢量的标积r2与Δθ的乘积。而复频谱亮度L是复频谱上所有色矢量标积的积分，对应的面积是光的相对能量。(www.chuimin.cn)

在物理学上，能量的量纲是m2·kg·s-2，而光子动量是矢量，动量的量纲是 m·kg·s-1，光子的能量E等于其动量P乘以光速c即E=P·c。而在复频谱上光子动量对应的色矢量是一条直线，亮度对应的是面积，两者物理意义不同，对应的量纲不同，这说明复频谱亮度对色矢量来说，它不是独立的，是在二维平面上色矢量的导出结果。

复频谱亮度L解析：光源能量和物体反射率的比较分析

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