勒克斯、流明、英尺烛光和尼特：测量光不同方面的四个单位

三个量，不是一个

"有多亮"这个问题由三个完全不同的物理量来回答，每个都有自己的单位体系，任何一个都不能在没有额外的几何或表面材料信息的情况下转换为另一个。混淆它们 — 比如问一个灯泡产生多少"勒克斯" — 是一个概念上的错误，而不是单位错误，因为灯泡的输出应该用完全不同的单位来测量。

光通量：光源发出的

流明 (lm) 测量光源在所有方向发出的总光输出，独立于距离有多远或光落在什么上。灯泡盒子上标有流明，因为这是描述灯泡本身的唯一数字，而不是它所放置的房间。

照度：落在表面上的

勒克斯 (lx) 是每平方米一流明：发出的光中有多少实际上落在给定的面积上，这取决于光源的总输出、到光源的距离（随距离的平方衰减）和入射角度。帝制单位中的等价物，英尺烛光 (fc)，是每平方英尺一流明。因为一平方英尺小于一平方米，相同的光散布在它上面会产生更大的数字：恰好 1 fc = 10.76391 lx，来自精确的关系 1 ft² = 0.09290304 m²（因为 1 ft = 0.3048 m 正好），所以 1 fc = 1 lm/ft² = 1/0.09290304 lm/m² = 10.76391042… lx。照度是光表测量的，也是建筑法规和园艺照明指南规定的。

亮度：从表面到达眼睛的

尼特 — 正式上是每平方米烛光（cd/m²），"尼特"是它的非正式但近乎通用的名称 — 测量从表面离开或反射向观看者的光，这正是实际上决定该表面看起来有多亮的因素。两个处于相同照度的表面可以具有非常不同的亮度：一张哑光黑色卡片和一张白纸在同一盏台灯下接收相同的勒克斯，但白纸反射了更多的光回向你的眼睛，看起来亮得多。尼特是用于显示器亮度的单位，因为屏幕根本不是反射环境光 — 它发出自己的光，所以亮度而不是照度是相关的量。

为什么不能在它们之间自由转换

从流明到勒克斯需要光散布的面积，这是单位本身无法回答的几何问题。从勒克斯（到达表面的光）到尼特（离开该表面的光）需要表面的反射率，因为表面只能反射回接收的一小部分。对于理想的哑光（"兰伯特"）反射表面，关系是：

L = E × ρ ÷ π

其中 L 是烛光每平方米的亮度，E 是勒克斯的照度，ρ 是表面的反射率（0 到 1）。白色打印纸反射大约 80% 的射入光（ρ ≈ 0.8）。在典型的办公室照明 500 lx 的条件下，该纸的亮度为 500 × 0.8 ÷ π ≈ 127 cd/m² — 明显比旁边的笔记本电脑屏幕暗，后者自身发出 250–400 尼特，尽管"房间"只被照亮到 500 勒克斯。照度描述了房间；亮度描述了你的眼睛从其中特定表面实际接收到的光，这两个通常相差数倍。

常见照度水平，以便参考

一个错误数字传播的具体案例

月光照度是一个真正有用的例子，说明看起来合理的数字如何能超越其背后的测量。对于充月照明来说，"1 勒克斯"这个整数在照明设计参考资料和摄影曝光指南中广泛流传；仔细的测光工作显示实际数值大约低一个数量级。生态学家 Travis Longcore 的 2017 年论文《月亮有多亮》在生态照明文献中追踪了这类错误的一个具体、已记录的案例：1999 年的一篇论文错误标记了一条针对 75% 照亮的凸月的测量照度曲线 — 既不是满月，也不是半月 — 作为"半月"照明，至少两篇后来的论文重复了这个错误标记的数据而没有回到原始的测光数据。Longcore 自己对典型地面满月照度的工作估计，在考虑了月球在地平线上的高度和大气消光（而不是理想化的正上方值）之后，接近 0.1 勒克斯 — 这个网站上面使用的数值 — 远低于在次级来源中不断流传的"1 勒克斯"这种简说，这些来源从未引用过原始测量。

不管是哪个具体的误标记引发的，机制都是一样的：一旦一个数字在综述文章或表格中被重复引用而没有附加原始数据，后续作者引用这个综述而不是重新测量，一个原本错误的或仅在未被重新阐述的狭隘条件下正确的数字就会无限期地存活下去。这是测光学领域对这个网站在其数据中试图应用的谨慎态度的具体体现：一个看似合理的整数不等于一个已验证的数字。

选择正确的单位

在选择单位之前，先问自己实际上在测量什么。光源的总输出：流明。落在表面上的光：勒克斯或英尺烛光。表面或自发光显示器出现在眼睛上的亮度：尼特。这三个中的任何一个都不能代替其他任何一个，因为每一个都在回答不同的物理问题。