빛의 세기를 표현하는 몇가지 용어가 있습니다.
비슷비슷한듯 하면서도 각자 조금씩 의미가 달라서 혼동이 됩니다.
광도(luminance intensity), 광속(luminance flux),휘도(luminance), 조도(illumination, irradiance), 밝기(brightness), 명도(lightness)가 있는데
6개 용어중 '밝기'를 제외한 다른 모든 용어는 '객관적'인 물리량입니다.
반면, '밝기'는 인간이 '주관적'으로 느끼는 빛의 세기(광의 양, 광의 강도, 복사에너지..) 입니다. 밝다 어둡다 같은..
즉, 물리적으로 같은빛의 세기를 가진 두 물체가 밝기는 서로 다를수 있습니다.
아래는 그 대표적인 예이자 빛의 세기에 대한 용어를 조사하게 된 계기가 된 그림입니다.
눈의 자동 명암 보상기능때문에 발생하는 착시를 보여주는 그림인데
A사각형와 B사각형의 물리적인 빛의 세기는 같지만(정말입니다..), B가 더 밝습니다.
A의 밝기가 B의 밝기보다 더 약하다는 것이죠.
밝기를 뺀 나머지중에서 5개 용어중 '명도'를 제외한 다른 모든 용어는 '절대적'인 물리량입니다.
반면, '명도'는 임의의 특정 기준에 따른 '상대적'인 빛의 세기 입니다.
그 기준을 어떻게 하느냐에 따라 같은 명도라도 물리적인 빛의 세기는 달라질수 있습니다.
사실, 명도나 밝기는 너무 일반적인 말이라서 사실 그때 그때 정의가 다른듯 합니다.
밝기와 명도를 뺀 4개의 용어중 '조도'를 제외하고는 '광원'에 대한 물리량입니다.
반면, '조도'는 광원에서 '반사된 물체'(표면)에서의 빛의 세기 또는 광원으로 부터 물체 표면에 비춰지는 빛의 세기입니다.
단위는 ux(럭스, Lux) 이며, 광원하에 있는 물체와 그 물체에서의 측정 면적이 정의되어야 함. (cyan, magenta, yellow, black)
특정 물체의 조도는 광원과의 거리의 제곱에 반비례합니다.
형광등에 두배 가까이 가면 (예컨데)읽는 책의 조도는 4배가 된다는 말이죠.
밝기와 명도와 조도를 제외한 3개의 용어중 '휘도'를 제외하고는 '점'광원에 대한 물리량입니다.
반면, '휘도'는 특정 방향에서 바라본 ('표면') 광원에 대한 빛의 세기입니다.
단위는 nt (니트, nit) 이며 광원과 측정 방향 및 광원의 면적이 정의되어야 합니다. (red,green,blue)
모니터 같은 것이 표면광원의 예가 될듯 합니다.
때로는 휘도를 관측자 쪽으로 오고 있는 빛에 또는 광원을 바라볼때 밝기 정도에 대한 '심리'물리량으로 표현하기도 하는데 잘 모르겠네요..
어찌되었것 객관적이고 절대적인 측정이 가능하니 '심리'란 단어는 무시하기로 합니다.
밝기와 명도와 조도와 휘도를 제외한 2개의 용어중
'광속'은 (점)광원에서 나오는 '총 빛의 세기' 입니다.
단위는 lm (루멘,lumen) 이며 광원만 정의되면 됩니다.
'광도'는 (점)광원으로부터 '특정 방향으로 비춰지는 빛의 세기'입니다.
여기서 특정방향은 아마도 백열등 같은 방향에 따라 빛의 세기가 불균일한 광원을 고려한 것인듯 합니다.
단위는 cd (칸델라, Candela) 이며 광원과 측정 방향과 측정입체각이 정의 되어야 합니다.
1 cd 는 단위입체각으로 비춰지는 '특정량'의 빛의 세기이며, 이 '특정량'은 다른 조도나 휘도, 광속에 대한 실질적인 물리량의 기준이 됩니다.
그런데 믿기 어려운데, 이 특정량에 대한 SI 단위 원기가 없는듯 하며 무슨 복잡한 다른 방법으로 물리량이 결정됩니다.
다만, 초 하나를 1m 거리에서 1m2안에서 측정되는 가시광선의 세기를 1촉(candle)이라고 하는데 (candle이 candela의 어원인지도..)
어설프지만 이것을 대락 1cd 의 실제적인 물리량 정도로 간주하면 된다고 합니다.
