照明の明るさを表す指標

照明の明るさを表す量は照度 だけではなく、他にもいくつかの指標があります。

• 光束：光源がどれだけの光を発しているか（光源が出す光の総量）
• 光度：どの方向に強く光るか（ある方向への光の強さ）
• 照度：面がどれだけ照らされて明るく見えるか（面が受け取る明るさ）
• 輝度：面がどれくらい眩しく見えるか（面を見たときの明るさ）

さまざまな指標の必要性

1級

明るさに関するさまざまな指標が必要なのは、光は眼に届くまでに次のような段階を踏むからです。

1. 光源が光を発する
2. 光が空間を進む
3. 光が物体の面に当たる
4. 面から反射した光が眼に届く

この段階に応じて、どんな指標が光源による「明るさ」を表すのかが変わってきます。

光束

1級

光源が出す光の総量を表すのは、光束という指標です。単位にはlm（ルーメン）を用います。

光束は、その光源がどれだけの光を出しているか（出せるか）を表しています。
そのため、一般的には、光束が大きいほど明るい光源といえます。

光度

1級

光束が同じでも、あらゆる方向にぼんやり光るのと、一方向に集中して光るのとでは、明るさが変わってきます。たとえば、全方向に均等に光る電球と、前方だけに光を発する懐中電灯では、前方の明るさは懐中電灯の方がずっと大きくなります。

光源が出す光のうち、特定方向への光の強さを表すのが、光度という指標です。
単位にはcd（カンデラ）を用います。

光度は、点光源のように一点から光が出ているときの光の強さを表します。
光束は全方向でしたが、光度は特定の方向だけ見て、その方向にどれだけ強く光が出ているかを表すものです。

照度

1級

ライトで照らされた机では、机に届く光の量が多いほど、机は明るくなります。

面がどれだけ明るく照らされているかを表すのが、照度という指標です。
単位にはlx（ルクス）を用います。

光束と光度は、どちらも光源（光を発する側）の性質を表す量でした。
これに対して照度は、光を受け取る側、つまり照らされた面についての量です。

照度と光束の関係

同じだけの光束が届いていても、照らされる面の面積が広ければ、面の各箇所が受け取る光は薄まります。

大きな机を使っていても、ノートを開いて作業するスペースは、机の一部分であることが多いでしょう。
照度と照明設計 で学んだように、照度では「その場所が十分明るいか？」を知りたいので、面全体に届いた光の量ではなく、面の一部分あたりにどれだけの光が密集しているか（光の密度）が重要です。

そこで、照度では、光束を照らされる面の面積で割った値を考えます。
lxという照度の単位は、1平方メートルあたりに何lmの光が届いたかを表しています。

照度は、単位面積あたりに入射する光束といえるのです。

輝度

1級

面に届く光の量と、眼に届く光の量は同じとは限りません。
なぜなら、眼に届く光の量は、面がどれだけ光を反射するかによって変わるからです。

面から眼に向かって進む光の量を考えることで、面がどれだけ明るく見えるかを表すことができます。
この指標が輝度であり、単位にはcd/m²を用います。

先ほどの黒い紙と白い紙でいえば、白い紙の方が輝度が大きいことになります。
また、テレビやモニターなど、液晶画面の明るさを表すときも、輝度が使われます。

輝度と光度の関係

眼に届くのは、面から出ていく光のうち、こちらの方向へ向かった分だけです。
面全体から広がるあらゆる方向への光の量ではなく、眼に向かう特定方向の光の量を考えたいため、輝度の単位には光束lmではなく、光度cdが現れます。

また、液晶画面を例に考えると、画面全体から出ている光の総量が同じであれば、発光する面積が広いほど光は分散し、眼に届く方向の光の量は小さくなります。
どれだけの光が密に向かってくるかが重要であるため、照度と同様に、輝度でも面積で割った値を考えます。

輝度と光源の眩しさ

1級

輝度は、光源自体がどれくらい眩しく見えるかを表す場合にも使われます。

光源の眩しさには、光源の大きさが関係しています。
光源から出ている光束が同じでも、光源が小さいほど、狭い面から同じ量の光が出ていくことになるため、輝度（眼に届く光の密度）が高くなり、眩しさが強くなります。

眩しさの度合い

眩しさが感じられる状態をグレアといい、輝度はグレアを表す際にも用いられます。
輝度が高すぎると眩しさが不快に感じられ、さらに輝度が高くなると、眩しさで物体が見えづらくなります。