流明 ⇄ 坎德拉换算器
坎德拉(cd)衡量某个方向上的光强,流明(lm)衡量总光输出。同一盏灯,光束角越小光越聚、坎德拉越高。拖动光束角滑杆即可看到锥形光束与立体角的变化。
Ω = 2π(1 − cos(120° ÷ 2)) = 3.142 sr;I = 500 lm ÷ 3.142 sr = 159.2 cd
计算公式
发光强度 = 光通量 ÷ 立体角,即 I = Φ / Ω;光通量 = 发光强度 × 立体角,即 Φ = I × Ω。
立体角由光束角决定:Ω = 2π(1 − cos(θ/2)),其中 θ 为光束角(全角,单位度)。例如 120° 光束角对应 Ω = π ≈ 3.1416 sr,360°(全向)对应 4π ≈ 12.566 sr。
公式假设光通量在光束角内均匀分布,得到的是光束内的平均光强。实际灯具存在中心强、边缘弱的配光曲线,峰值光强(IES 文件中的 cd 值)通常高于此平均值。
常用换算速查表
同样 500 lm 的光通量,光束角越小、光强越集中:
| 光束角 | 光强 (cd) |
|---|---|
| 30° | 2,335 cd |
| 60° | 594 cd |
| 90° | 271.7 cd |
| 120° | 159.2 cd |
| 180° | 79.58 cd |
| 360° | 39.79 cd |
使用场景
射灯选型比对
两款射灯都是 500 lm,24° 窄光束的中心光强远高于 60° 宽光束,洗墙与重点照明要选窄角,基础照明选宽角。
估算手电/头灯射程
由流明与光束角算出光强后,可结合照度需求(如 0.25 lx 月光级)估算有效照射距离。
读懂灯具规格书
规格书同时标注 lm 与 cd 时,用本工具反推光束角,快速判断参数是否自洽、有无虚标。
常见问题
光束角是指半角还是全角?
本计算器采用行业惯例的全角(光束两侧边缘夹角),即灯具规格书上标注的 Beam Angle。若你手里是半角数据,乘以 2 再输入。
什么是立体角?
立体角(单位球面度 sr)描述光束在三维空间张开的范围,相当于平面角在三维的推广。全球面的立体角为 4π sr。光束角 θ 的锥形光束对应 Ω = 2π(1 − cos(θ/2))。
为什么算出来的坎德拉比规格书上的低?
公式给出光束内的平均光强;规格书常标峰值(中心)光强。窄光束 LED 的峰值可达平均值的 1.5–3 倍,精确分析需要配光曲线(IES/LDT 文件)。
360° 光束角是什么意思?
表示光线向所有方向均匀发射(如裸灯泡),此时立体角为 4π sr,光强 = 流明 ÷ 12.566,是各方向均匀分布的理想值。