光度学基础
光度学是量化光的学科——但它不是简单地测量电磁辐射能量，而是将人眼的主观感受一并纳入考量。正确理解这些量，才能读懂灯具规格书和法规要求。
辐射度学 vs 光度学
辐射度学（Radiometry）
对所有范围的电磁辐射进行客观物理计量的学科，不考虑人眼的主观感受。使用的是物理单位，如瓦特（W）。
辐射功率 → W（瓦）
辐射强度 → W/sr
辐照度 → W/m²
辐射亮度 → W/(sr·m²)
光度学（Photometry）
在可见光范围内，用人眼的视觉灵敏度加权后的计量学科。相同物理功率的光，感知到的"亮度"因波长而不同。
光通量 → 流明（lm）
发光强度 → 坎德拉（cd）
照度 → 勒克斯（lx）
亮度 → 坎德拉/平方米（cd/m²）
视见函数 V(λ) — 人眼的灵敏度权重
视见函数描述了人眼在不同波长光线下的相对灵敏度，是辐射量转换为光度量的核心加权因子。对所有波长的权重积分，得到光功当量，最大值 683 lm/W 对应 555nm。
最大光谱光视效能（明视觉）：683 lm/W @ 555nm；最大光谱光视效能（暗视觉）：1700 lm/W @ 507nm
立体角（Solid Angle）
立体角是二维"平面角"概念在三维空间中的推广，用于描述三维空间中"方向的范围大小"。
A = 球面上的面积，r = 球半径。整球的立体角 = 4π ≈ 12.57 sr
四大核心光度量
Luminous Flux
光源向四面八方发出的可见光总功率（用视见函数加权后的辐射功率）
💡 一只普通卤素车灯约 1000lm，LED 近光灯约 800~1200lm
Luminous Intensity
光源在特定方向上单位立体角内的光通量，描述光源向某一方向发光的"集中程度"
💡 车灯配光测试就是测量 I(θ,φ)——即不同角度的发光强度分布（配光曲线）
Illuminance
单位面积被照面接收到的光通量。只与光源和接收面的相对位置有关，与被照面材质无关
💡 法规规定近光灯在25m处水平面照度不低于1lx。晴天室外约10000lx，室内约500lx
Luminance
从特定方向观察时，单位投影面积的发光强度。这才是人眼真正感知的"明亮程度"
💡 白纸和黑纸在相同照度下，亮度截然不同。屏幕亮度通常300~600nit，太阳约10⁹nit
等距圆柱投影：从球面到平面
发光强度分布 I(θ, φ) 定义在球面上，但工程应用需要平面的配光图。 理解投影原理，才能正确解读 IES/LDT 文件和法规测试报告。
等距圆柱投影原理
Equirectangular Projection: 球面光强分布 → 平面配光图
x = φ
y = θ
球面坐标 → 平面坐标
x = φ
y = θ
等距特性: 角度均匀分布
立体角微元
dΩ = sinθ · dθ · dφ
高纬度(θ→0)面积压缩
等距特性
经线和纬线在平面上保持等间距，便于读取角度值。这是配光图标准化的基础。
面积畸变
球面面积元 dΩ=sinθdθdφ，在极点处(θ=0)面积趋近于零，投影后会被拉伸。
光通量积分
Φ = ∫∫ I(θ,φ) sinθ dθdφ，计算时必须引入 sinθ 权重保持守恒。
IES/LDT 文件标准
配光数据文件存储的就是等距投影后的二维数组 I(H,V)，其中 H=φ (水平角), V=θ-90° (垂直角，以水平线为0°)。读取时直接使用插值，无需额外坐标转换。
平方反比定律
对于点光源，照度随距离的平方成反比减小。这是灯具配光测试和照明设计的最基础定律。
E: 照度(lx) | I: 发光强度(cd) | r: 距离(m) | θ: 入射角
👆 交互式仿真 — 拖动距离滑块，观察照度变化
表面 (E)
25.0 lux
平方反比定律
E = I / r²
当距离翻倍（2x），接收面上的照度会下降到原来的 1/4 (25%)。
专业视角
在车灯法规测试中，照度计通常放置在 25米 处。通过测量照度(lx)并乘以距离平方(25²)，我们计算出配光强度(cd)。
照度与亮度：容易混淆的两个概念
照度（lx）描述的是被照面接收到多少光，与被照面材质无关。
在同一房间（照度相同），白色墙壁和黑色墙壁接收的照度是相同的。
亮度（cd/m²）描述的是从特定方向看到的表面发出（或反射）多少光。
在同一照度下，白纸（反射率约80-85%）比黑纸（约5%）亮度高约16倍，这导致我们感知到颜色差异。