==== 亮度（Luminance）====

亮度是描述发光体（或反光 / 透射面）在指定方向上明暗程度的物理量，定义为该方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向的投影面积之比。它直接决定人眼对物体 “明亮程度” 的感知，与发光体的发光效率、表面反射 / 透射特性密切相关。
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（图像来源：https://en.wikipedia.org/wiki/Radiant_flux#/media/File:Photometry_radiometry_units.svg）\\
**单位：**国际单位为坎德拉每平方米（cd/m²，又称 “尼特”），因 1 坎德拉（cd）=1 流明 / 球面度（lm/sr），即$1\ \text{cd/m}^2 = 1\ \text{lm/(sr·m}^2\text{)}$

**数学表达式：**$L = \frac{I_\theta}{S \cdot \cos\theta}$\\
  * $L$为指定方向的亮度（单位：cd/m²）；
  * ${I_\theta}$为发光面在该指定方向上的发光强度（单位：cd）；
  * $S$为发光面的实际面积（单位：m²）;
  *$ \theta$为指定方向与发光面法线方向的夹角（单位：rad 或 °），${S \cdot \cos\theta}$即该方向上的投影面积。
如果在取定方向上的发光强度越大，而在该方向看到的发光面积越小，则看到的明亮程度越高，即亮度越大。这里的发光面可以是直接辐射的面光源，也可以是被光照射的反射面或透射面。亮度可以用亮度计直接测量。\\

**实际场景：**\\
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**提问：**为什么人眼感知到的书本区域亮度，会高于书桌边缘区域？\\
台灯通过灯罩配光使光线集中投射至书本，令其单位面积的反射发光强度远高于桌边；人眼正对书本观测无方向损耗，而桌边既单位面积反射发光强度偏弱，又因观测偏角进一步折减亮度，故人眼感知书本区域亮度更高。

**常见问题：**\\
**Q：**什么条件下光源可以达到高亮度？\\
**A：**当光源从一个小的发射区域产生高光通量，并以一个小的立体角度发射时，就能达到高亮度（如：手电筒、激光笔等）。\\

**Q：**亮度与物体感知亮度有何关联？\\
**A：**对于人眼可分辨的物体，其亮度决定了它的感知亮度。当观察者远离光源时，进入瞳孔的光会减少，但视网膜上的光源图像也会同步变小。只要眼睛的角分辨率足够，这种光通量衰减与图像缩小的效应会相互补偿，从而保持表观亮度不变，因此，亮度与观测距离无关。然而，在较远的观测距离下，眼睛的角分辨率不足，尽管亮度恒定，但表观亮度会降低。\\

**Q：**光源光通量不变时，加装灯罩为何会让观察者感觉更亮？\\
**A：**光源总光通量不变，灯罩的聚光设计通过约束光线发射立体角，将分散光线集中投射至受照小区域，使反射光聚焦于视网膜更小区域，光线面密度大幅提升，进而带来更亮的视觉感受。