JIS Z 8785:2019 測光―ＣＩＥ物理測光システム

                                                    Z 8785 : 2019 [ISO 23539 : 2005 (CIE S 010 : 2004)   ]

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 測光量・・・・[1]
•  3 測光単位・・・・[3]
•  3.1 カンデラ・・・・[3]
•  3.2 その他の単位・・・・[3]
•  4 測光標準・・・・[3]
•  4.1 明所視及び暗所視のCIE標準分光視感効率関数・・・・[3]
•  4.2 明所視及び暗所視に対する最大視感効果度・・・・[4]
•  4.3 測光量及び放射量に関する基本式・・・・[4]
•  4.4 測定手順・・・・[5]
•  附属書A(参考)関連用語・・・・[15]
•  附属書B(参考)CIE物理測光システムの背景・・・・[18]
•  附属書C(参考)参考文献・・・・[20]

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Z 8785 : 2019 [ISO 23539 : 2005 (CIE S 010 : 2004)   ]

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本照明委員会(JCIE)及び一
般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,
日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              Z 8785 : 2019
                                                         [ISO 23539 : 2005 (CIE S 010 : 2004)   ]

測光−CIE物理測光システム

Photometry-The CIE system of physical photometry

序文

  この規格は,2005年に第1版として発行されたISO 23539 (CIE S 010:2004) を基に,技術的内容及び構
成を変更することなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  光源の視覚的な明るさは,光源から発せられる放射だけでなく,光源の分光成分及び観測者の視感度関
数の影響も受ける。人の視覚応答は,光の強さ及び人それぞれによって変わるため,正確な測光のために
は,代表的な標準観測者を定義する必要がある。CIE物理測光システムは,二つの標準観測者の分光視感
効率関数による,光放射の定量評価の手順を定める。分光視感効率関数の一つは,明所視を表すV(λ),も
う一つは暗所視のV'(λ) である。これらの関数は,SI基本単位の一つである光度の単位[カンデラ(cd)]
とともに使用することで,発せられた放射の分光成分に関係なく,全ての光源に対して測光量の値を正確
に求めることができるシステムを構成する。
  なお,この規格で点線の下線を施してある参考事項は,対応国際規格にはない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,CIE物理測光システムを構成する要素である測光量,単位及び標準分光視感効率について
規定する。この規格は,国際照明委員会(CIE)で制定され,国際度量衡委員会(CIPM)によって公式に
認められた物理測光システムの特徴を明確にしたものであり,光測定の根拠として認められたものである。
  この規格は,次の内容を含む。
− 測光量及び単位の定義
− 明所視及び暗所視におけるCIE標準分光視感効率の定義
− 明所視及び暗所視におけるCIE標準分光視感効率に一致するCIE測光標準観測者の定義
− 明所視及び暗所視における最大視感効果度の定義
  附属書A(参考)に,関連する国際照明用語の定義を示す。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          ISO 23539:2005 (CIE S 010:2004),Photometry−The CIE system of physical photometry(IDT)
            なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”こ
          とを示す。

2 測光量

  測光量は,国際照明用語集(ILV : International Lighting Vocabulary, CIE, 1987a)によるほか,次による。
    注記 国際照明用語集は,IEC 60050-845:1987,International Electrotechnical Vocabulary, Chapter 845
          Lightingとしても出版されている。また,この国際規格を基に作成したJIS Z 8113:1998の用語

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2
Z 8785 : 2019 [ISO 23539 : 2005 (CIE S 010 : 2004)   ]
          番号を示す。
2.1   光束(luminous flux)
  光放射測定で用いられる基本物理量は,放射束又は放射パワーである。この量は,ワット(W)の単位
で測定され,放射源から放出されるか,伝搬媒質を通過するか,又は表面で受光される。
  対応する測光量は,次による。
2.1.1
光束,Φv(luminous flux,Φv)(JIS Z 8113の01035参照)
  CIE測光標準観測者に与える作用の大きさに従って放射を評価することによって,放射束(Φe)から導
かれる量。
  放射束(Φe)から光束(Φv)を算出する手順は,4.3による。
2.2   その他の測光量(other quantities)
  国際照明用語集に定義されている最も重要な放射量に対応した測光量を,次に示す。
2.2.1
光量,Qv[luminous energy (quantity of light),Qv](ILV 845-01-28,JIS Z 8113の01039参照)
  光束(Φv)の,ある与えられた時間Δtにわたる時間積分。
                        Qv    Φv dt
                              t
2.2.2
光度(光源の与えられた方向における),Iv[luminous intensity (of a source in a given direction),Iv](ILV
845-01-31,JIS Z 8113の01042参照)
  光源を出て,与えられた方向を含む立体角要素(dΩ)内を伝搬する光束(dΦv)を,その立体角要素で
除した量。
                          v  dΦv
                         I
                             dΩ
2.2.3
輝度(与えられた方向における,実在又は仮想の面上の与えられた点における),Lv[luminance (in a given
direction, at a given point of a real or imaginary surface),Lv](ILV 845-01-35,JIS Z 8113の01047参照)
  次の式によって定義される量。
                                dΦv
                         Lv
                             dA cos  dΩ
                      ここに,       dΦv :  与えられた点を通り,与えられた方向を含む立体角dΩ
                                            内を伝搬する要素ビームによって伝達される光束。
                                      dA :  与えられた点を含むそのビームの断面の面積。
                                       θ :  ビームの断面の法線とそのビームの方向との角。
2.2.4
照度(表面のある点における),Ev[illuminance (at a point of a surface),Ev](ILV 845-01-38,JIS Z 8113の
01050参照)
  その点を含む面要素に入射する光束(dΦv)を,その面要素の面積(dA)で除した量。
                          v  dΦv
                         E
                              dA

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                                                    Z 8785 : 2019 [ISO 23539 : 2005 (CIE S 010 : 2004)   ]
2.2.5
光束発散度(表面のある点における),Mv[luminous exitance (at a point of a surface),Mv](ILV 845-1-48,
JIS Z 8113の01060参照)
  その点を含む表面の要素から出ていく光束(dΦv)を,その要素の面積(dA)で除した量。
                           v  dΦv
                         M
                              dA

3 測光単位

3.1 カンデラ

  測光のSI基本単位は,カンデラ(cd)であり,光度の単位である。これは,1979年に国際度量衡局(CGPM)
で次のように定義された(CGPM,1979)。
  カンデラは,周波数540×1012 Hzの単色放射を放出し,所定の方向におけるその放射強度が1/683 W/sr
である光源の,その方向における光度である。
  このカンデラの定義は,明所視,暗所視及び薄明視で等価に適用できる。

3.2 その他の単位

  その他の測光量のSI単位は,次表のとおり,カンデラと,SI単位の長さ(m),立体角(sr)及び時間
(s)とから導かれる。
                             量            量記号           SI単位
                            光束            Φv            lm=cd・sr
                            光量            Qv              cd・sr・s
                            輝度            Lv              cd・m−2
                            照度            Ev           lx=cd・sr・m−2
                         光束発散度         Mv             cd・sr・m−2

4 測光標準

4.1 明所視及び暗所視のCIE標準分光視感効率関数

  この規格は,測光に関する二つの分光視感効率関数を定義する。
  V(λ) 関数は,明所視条件に適用されるもので,数カンデラ毎平方メートル(cd・m−2)以上の輝度レベル
の測光に用いられる。
  V(λ) 関数は,表1に数値として定義されており,波長は標準空気中で測定された値である(Birch,1994)。
数値計算では,V(λ) 関数のピーク値は正確に555 nmとする。表1に示す波長の間に対応するV(λ) の値は,
線形補間で求める。
  V'(λ) 関数は,暗所視条件に適用されるもので,100分の数カンデラ毎平方メートル(cd・m−2)未満の輝
度レベルの測光に用いられる。
  V'(λ) 関数は,表2に数値として定義されており,この波長λも同様に標準空気中で測定された値である。
数値計算では,V'(λ) 関数のピーク値は正確に507 nmとする。表2に示す波長の間に対応するV'(λ) の値
は,線形補間で求める。
  明所視ではV(λ) 関数,暗所視ではV'(λ) 関数に一致する相対分光応答度曲線をもち,光束の定義の前提
となる加法性を満たす理想的な観測者は,CIE測光標準観測者として知られている。
  CIEでは,これまでのところ,明所視と暗所視との間にある薄明視領域での標準分光視感効率関数は定

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