亮度是指發(fā)光體的光強(qiáng)與光源面積之比,定義為該光源單位的亮度,即單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度。
亮度的單位是坎德拉/平方米(cd/m2)。與光照度不同,這是由物理定義的客觀的相應(yīng)的量是光強(qiáng)。這兩個(gè)量在一般的日常用語(yǔ)中往往被混淆。
亮度也稱明度,表示色彩的明暗程度。人眼所感受到的亮度是色彩反射或透射的光亮所決定的。
Φ:光通量
Ω:立體角
θ: 給定方向與單位面積元ds法線方向的夾角
亮度(luminance)是顏色的一種性質(zhì),或與顏色多明亮有關(guān)系的色彩空間的一個(gè)維度。在 Lab 色彩空間中,亮度被定義來反映人類的主觀明亮感覺。
亮度是指畫面的明亮程度,單位是坎德拉每平米(cd/m2)或稱nits,也就是每平方公尺分之燭光。當(dāng)前提高顯示屏亮度的方法有兩種,一種是提高LCD面板的光通過率;另一種就是增加背景燈光的亮度。
需要注意的是,較亮的產(chǎn)品不見得就是較好的產(chǎn)品,顯示器畫面過亮常常會(huì)令人感覺不適,一方面容易引起視覺疲勞,同時(shí)也使純黑與純白的對(duì)比降低,影響色階和灰階的表現(xiàn)。因此提高顯示器亮度的同時(shí),也要提高其對(duì)比度,否則就會(huì)出現(xiàn)整個(gè)顯示屏發(fā)白的現(xiàn)象。此外亮度的均勻性也非常重要,但在液晶顯示器產(chǎn)品規(guī)格說明書里通常不做標(biāo)注。亮度均勻與否,和背光源與反光鏡的數(shù)量與配置方式息息相關(guān),品質(zhì)較佳的顯示器,畫面亮度均勻,柔和不刺目,無(wú)明顯的暗區(qū)。
如今在LCD亮度的技術(shù)研究方面,當(dāng)前已經(jīng)達(dá)到800甚至更高,已經(jīng)接近CRT顯示器水準(zhǔn)。此外液晶顯示器的亮度有不同標(biāo)稱方式,例如典型亮度為350,最大亮度可能是400,具體是哪種,廠商一般不做說明。因此會(huì)出現(xiàn)如今一定范圍內(nèi)不能僅通過參數(shù)區(qū)分顯示器好壞的情況,購(gòu)買液晶顯示器時(shí)還要綜合考慮對(duì)比度等因素,最好實(shí)際觀看顯示效果。
時(shí)下最火熱的LED背光技術(shù)的引進(jìn),對(duì)顯示器影響巨大。LED背光顯示器是通過LED高亮的特點(diǎn),令顯示器亮度提升。國(guó)內(nèi)一線品牌如華碩、三星、LG等都已經(jīng)開始將LED作為部分主打產(chǎn)品的首選的背光源。當(dāng)然這些大品牌顯示器由于顯示器產(chǎn)品品質(zhì)較佳,所以不會(huì)因?yàn)榱炼鹊奶嵘鴮?dǎo)致顯示器“晃眼”,這與LED背光技術(shù)并沒有太多關(guān)聯(lián),所以消費(fèi)者不必太過迷信LED背光能夠?yàn)轱@示器顯示效果帶來一個(gè)質(zhì)的提升。
人眼感覺:根據(jù)人眼機(jī)理及人的視覺模型,人眼感知的主觀亮度和實(shí)際的客觀亮度之間并非完全相同,但是有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。人眼能夠感覺的亮度范圍(稱為視覺范圍)極寬,從千分之幾尼特直到幾百萬(wàn)尼特。其所以如此之寬,是由于依靠了瞳孔和光敏細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用。瞳孔根據(jù)外界光的強(qiáng)弱調(diào)節(jié)其大小,使射到視網(wǎng)膜上的光通量盡可能是適中的。在強(qiáng)光和弱光下,分別由錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞作用,而后者的靈敏度是前者的1萬(wàn)倍。在不同的亮度環(huán)境下,人眼對(duì)于同一實(shí)際亮度所產(chǎn)生的相對(duì)亮度感覺是不相同的。例如對(duì)同一電燈,在白天和黑夜它對(duì)人眼產(chǎn)生的相對(duì)亮度感覺是不相同的。另外,當(dāng)人眼適應(yīng)了某一環(huán)境亮度時(shí),所能感覺范圍將變小。例如,在白天環(huán)境亮度10,000特時(shí),人眼大約能分辨的亮度范圍為200~20,000尼特,低于200尼特的亮度同感覺為黑色。而夜間環(huán)境為30尼特時(shí),可分辨的亮度范圍為1~200尼特,這時(shí)100尼特的亮度就引起相當(dāng)亮的感覺。只有低于1尼特的亮度才引起黑色感覺。
人眼感知的亮度與光強(qiáng)成指數(shù)關(guān)系,而物理學(xué)定義的亮度與光強(qiáng)成正比。
LED顯示屏的光強(qiáng)度單位:cd/m2或nit(尼特,1nit=1cd/m2)
顯示器的亮度定義為全白顏色下的亮度值。事實(shí)上在人們?nèi)粘J褂弥惺遣恍枰@樣高的亮度的,過高的亮度反而會(huì)給眼睛帶來傷害。在絕大多數(shù)顯示器中,出廠的設(shè)置基本為100%亮度,因?yàn)榱炼雀咦屖褂谜邔?duì)畫面直觀的感受會(huì)更好一些,然而長(zhǎng)時(shí)間過高的亮度對(duì)視覺傷害是很大的。
比較權(quán)威的說法是亮度介于120cd/m2到150cd/m2之間能在健康和視覺效果上得到一個(gè)折中點(diǎn)。市場(chǎng)上各大顯示器知名品牌,例如華碩、三星、LG、AOC等等,他們的主流19,22寸顯示器的亮度標(biāo)稱多為300cd/m2,更大的尺寸亮度更高。例如華碩液晶顯示器24寸以下的顯示器基本都在300cd/m2左右,而如華碩MT276H這樣27寸的顯示器亮度則達(dá)到400cd/m2,所以消費(fèi)者在關(guān)注顯示器亮度參數(shù)的時(shí)候也要考慮到自己是否會(huì)使用到那樣高的亮度。
發(fā)光強(qiáng)度(Luminous intensity),在光度學(xué)中簡(jiǎn)稱光強(qiáng)或光度。用于表示光源給定方向上單位立體角內(nèi)光通量的物理量,國(guó)際單位為坎德拉,符號(hào):cd,以前又稱燭光、支光。
發(fā)光強(qiáng)度的定義考慮人的視覺因素和光學(xué)特點(diǎn),是在人的視覺基礎(chǔ)上建立起來的。
容易混淆的是, 在光學(xué)中, 光強(qiáng)往往指單位面積的輻射功率, 由于人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光的相對(duì)視見率不同,所以不同波長(zhǎng)光的輻射功率相等時(shí),其光通量并不相等。
發(fā)光體在給定方向上的發(fā)光強(qiáng)度是該發(fā)光體在該方向的立體角元dΩ內(nèi)傳輸?shù)墓馔縟Φ除以該立體角元所得之商,即單位立體角的光通量.
單位為坎德拉(cd),光通量單位為流明(lm),立體角單位為sr,故1cd=1 lm/sr。
光通量:光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光量稱為光源的發(fā)光通量,單位流明,lm
光照度:1lm(流明)的光通量均勻分布在1㎡表面上所產(chǎn)生的光照度,單位勒克斯,lx
單位光源面積在法線方向上,單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光流,單位尼特,nt
衡量手電筒和LED一般用發(fā)光強(qiáng)度,但早期的LED“亮度”低,因此都用毫cd來衡量,即mcd,后來出來了上千、上萬(wàn)mcd的,單位也不改了,因此1000mcd=1cd。