光度（カンデラ）は方向によって異なるのですか？

質問

カンデラという単位の意味がよくわからず、Wikipediaなどで調べてみたところ、
「所定の方向におけるその放射強度が1／683ワット毎ステラジアンである光源の、その方向における光度」という暗号文を見つけました。
1カンデラの定義を示す文章のようです。

少しずつ解読しましたが、ふと疑問を感じました。

「その方向における光度」という表現があります。ということは、たとえば、電球の真下方向の光度と真横方向の光度は異なるものなのでしょうか？

回答No.2

mtaka2

電球だとイメージしにくいでしょうから、懐中電灯をイメージしてください。
正面方向はすごく明るいですが、中心からずれると暗くなっています。

このように、ある光源から出た光は、方向によって強さが変わることがあります。
そういう光について、「ある方向に向いている光の強さ」である「光度」を示す単位が「カンデラ」なのです。

一方、「ルーメン」は「放射する光の総量」である「光束」の単位です。
(360度全方向のカンデラ値を足しあわせるとルーメンになります)

同じルーメンの光でも、裸電球のように四方八方にまんべんなく照らすのと比べると、
懐中電灯のようにレンズで絞り込むと、正面からはずれた方向のカンデラは小さくなるかわりに、正面方向は光が集中してカンデラは大きくなります。

お礼

早速ご回答いただき、ありがとうございます。
m(_ _)m

　光度というのは、光源における光の強さなのかと思っていました。
　レンズで集光した場合でもカンデラが大きくなるわけですね。
　ひとつ誤解が解けたようです。

　まだまだわからないことが多いのですが、教えていただいたことで、また少しだけ前進できたような気がします。
　ありがとうございました。
m(_ _)m

回答No.1

BOMBARDMENT

「光度(cd)」が異なるというよりも「輝度(cd/cm^2)」が異なると言ったほうがより正確ですね。光度は光源全体の明るさを示す尺度で、輝度は光源の単位面積当たりの光度のことです。

現実の世界では、完全に等方的な光源は存在しないと思います。比較的等方的な白熱電球でも、フィラメントは線の形状で、口金が光を遮ります。LED電球は、LEDの構造上の問題もありまして、白熱電球と同じ全光束(lm=cd・sr)の電球であっても、電球の真下だけが異様に明るいなど、指向性がくっきり現れております。この場合、この光源は真下方向の輝度が高く、真横方向の輝度が低いということになります。

光度１カンデラの点光源から出る全光束が４πルーメン（但し、全立体角４πの場合で、電球の口金などで覆われている分の立体角は除く）ですが、この点光源が等方的でなくてもそうなります。光はあまりなじみの無い単位が出てきて大変です。

１カンデラは１燭光、すなわち標準的なローソク１本から出る光の強さを元にして編み出された単位です。と申しますのも、「ローソク１本の明るさ」ではあまりにも抽象的であり、バラツキも相当に大きいので、上のような暗号文で定義した次第だと思われます。

お礼

早速のご教示に感謝します。
m(_ _)m

　まことに残念ながら、当方素人なものでいまだ完全な理解には至りません。でも、1歩前進したことは間違いありません。
　ありがとうございます。

　「光度1カンデラの点光源から出る全光束が4πルーメン」という表現がわかりやすかった。また「全光束」という表現もわかりやすかった。

　恐らく、LED電球の箱などに記される630lmなどという数字は、「全光束」なのかと推測します。ということは、もしLED電球が半球状に均等に光を発していると仮定すると、2πで割ればいいわけですから、その光度（輝度？）は約100カンデラと考えていいのかと推測します。

　輝度という新しい疑問も登場してきましたが、これも含めていろいろ調べてみる勇気が湧いてきました。

　上の推測が当たっているかどうかは別にしても、質問前よりは、なんとなく光が見えてまいりました。

　重ねて、感謝いたします。
m(_ _)m