光の照度についての質問

質問

光の照度にはルクス（Lux)という単位があるみたいです。

私は、睡眠障害における高照度療法について調べているのですが、２５００ルクス～１００００ルクスの照度を用いるそうです。

そこで、この単位にピンとこないので、なんか目安になる説明をお願いします。

晴れの日の室内の照度とか、雨の日の室内の照度とか、なんか目安をいれて説明をおねがいします。

よろしくおねがいします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

なんか、最近お会いしたようなお名前・・・！？（笑）

こんなのにも、回答したばかりです。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2139920

そして、
人間にとっての「明るさ」は、各波長の光の数（強度）を表した度数分布のグラフ（＝スペクトル）を元にに、各階級（＝波長）の度数に各々波長ごとの係数（＝比視感度＝下記）
http://www.cvrl.org/lumindex.htm
を掛け算したものです。

・・・というようなことは、ご質問の本題ではないですね。

まず、

１カンデラの光源から、単位立体角（１ステラジアン）あたりに放射される光束が１ルーメンです。

そして、
その光束は、光源からの距離の２乗に反比例、すなわち、光源から離して、光源の距離に比例して１辺を拡大した正方形のスクリーンに投射される、スクリーンの単位面積当たりに当たる光束の量が「ルクス」です。

プラズマテレビは、１０００カンデラ／平方メートル、
ブラウン管や液晶のテレビは、５００カンデラ／平方メートル
ぐらいの輝度です。
これは、
視聴者にとって真っ直ぐ向かってくる成分のみをカウントしたものです。

４２型プラズマテレビの面積は、横縦比をＨ：Ｖと置けば、
インチ数は対角線の長さなので、
（４２×０．０２５４メートル）^2
　＝　横サイズ^2　＋　縦サイズ^2
　＝　横サイズ^2　＋　（横サイズ×Ｖ／Ｈ）^2
　＝　横サイズ^2×（１＋（Ｖ／Ｈ）^2）

ワイド画面（１６：９）が多いですが、簡単のために従来の４：３画面だとすれば、
（４２×０．０２５４メートル）^2
　＝　横サイズ^2×（１＋（３／４）^2）
　＝　横サイズ^2×（５／４）^2

横サイズ　＝　42 x 0.0254 x 4/5
縦サイズ　＝　42 x 0.0254 x 3/5

面積　＝　（42 x 0.0254）^2 x 12/25
　＝　２．４平方メートル

だから、プラズマテレビは、
１０００×２．４＝　２４００カンデラ

仮に、角度範囲１８０度（＝π）すなわち、　－π／２～＋π／２　に均等に放射されていれば、
（本当は、そうではありませんが）

二次元で角度πは、立体角で言えば２π

プラズマテレビを点光源だと思えば、
２×２π×２４００ルーメン の光源
（プラズマテレビの裏にも光が行くと考えるので、２を掛けている）

距離ｒ離れたときの半径１のスクリーン（正確には、おわん形ですが）には、

（半径ｒの球の表面積は４πｒ^2なので）

２×２π×２４００ルーメン　×　１×１×π／４πｒ^2
＝　２４００／πｒ^2
≒　８００ルーメン／１平方メートルの円
＝　８００ルクス　×　１辺^2／π×半径^2
≒　１０５０ルクス／１平方メートルのスクリーン

つまり、等方的な光源だと思えば、
うまいことに、４２型のプラズマテレビで

輝度＝１０００カンデラ／平方メートル

は

１メートル離れたときの照度　１０００ルクス

と大体同じです。

１０メートル離れれば、１００分の１の、１０ルクスになります。

４２型プラズマテレビで、全画面真っ白にして、１メートル離れて見れば、１０００ルクス、
それが、同じサイズの液晶やブラウン管（５００カンデラ毎平方メートル）であれば、１メートル離れたところが５００ルクスです。

ちなみに、
人間の目は、明るさの差は３乗根で感じ（←ＣＩＥの国際規格のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で決まってます）、また、瞳孔の開け締めは、おそらくは、対数的に行なっています。
ですから、
ルクスやカンデラが倍になろうが２分の１になろうが、大した差には感じません。
実際、蛍光灯の数を倍にしても、部屋の明るさを２倍に感じません。
（つまり、上記のような大雑把な考え方で大丈夫だということです。）

市販の蛍光灯は、１ワット当たり７０ルーメン程度だそうです。
http://hp.vector.co.jp/authors/VA006163/pccap/doc/pj.htm

うちのリビングは、最大１００ワットぐらいの照明なので、
７０００ルーメンぐらい。

床の面積が、ざっくり１５畳（２５平方メートル）

７０００÷２５＝　ざっくり３００ルクス
（この際、真下と斜めで違うこととか、壁からの反射などという些細なことは忘れる）

つまり、床が３００ルクス。
机の上では、それよりちょっと多いぐらい。

ちょうどいいぐらいですね。（笑）

お礼

定義からの解説ありがとうございました。
参考になりました。ありがとうございました。

回答No.1

junra

こちらを参照の方が早いです
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AB%E3%82%AF%E3%82%B9

お礼

参考になりました。どうもありがとうございました。