次の文章は、光の基本量に関する記述である。
光源の放射束のうち人の目に光として感じるエネルギーを光束といい単位には (ア) を用いる。
照度は、光を受ける面の明るさの程度を示し、1 (イ) とは被照射面積 \(1\text{m}^2\) に光束 1 (ア) が入射しているときの、その面の照度である。
光源の各方向に出ている光の強さを示すものが光度である。光度 (ウ) は、立体角 \(\omega \, [\text{sr}]\) から出る光束を \(F\) (ア) とすると \(I = \dfrac{F}{\omega}\) で示される。
物体の単位面積から発散する光束の大きさを光束発散度 \(M\) (エ) といい、ある面から発散する光束を \(F\)、その面積を \(A \, [\text{m}^2]\) とすると \(M = \dfrac{F}{A}\) で示される。
光源の発光面及び反射面の輝きの程度を示すのが輝度であり、単位には (オ) を用いる。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
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(1)
（ア）lx / （イ）lm / （ウ）cd / （エ）lx・m\(^{-2}\) / （オ）lx・sr\(^{-1}\)
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(2)
（ア）lm / （イ）lx / （ウ）lm・sr\(^{-1}\) / （エ）lm・m\(^{-2}\) / （オ）cd
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(3)
（ア）lm / （イ）lx / （ウ）cd / （エ）lm・m\(^{-2}\) / （オ）cd・m\(^{-2}\)
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(4)
（ア）cd / （イ）lx / （ウ）lm / （エ）cd・m\(^{-2}\) / （オ）lm・m\(^{-2}\)
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(5)
（ア）cd / （イ）lm / （ウ）cd・sr\(^{-1}\) / （エ）cd・m\(^{-2}\) / （オ）lx
要点
正解は(3)。照明用語は、光束、照度、光度、光束発散度、輝度の単位を区別して覚える問題です。lm、lx、cd、sr、m²の関係を取り違えないことが要点です。
詳細解説
この問題では、光束を基準に、単位面積あたりなら照度・光束発散度、単位立体角あたりなら光度という対応を確認します。
光束は「目に感じる放射束」なので単位は \(\mathrm{lm}\)。照度は単位面積あたりの光束なので \(\mathrm{lx}=\mathrm{lm}/\mathrm{m^2}\)。光度は \(I=\)（光束）/（立体角）より \(\mathrm{cd}=\mathrm{lm}/\mathrm{sr}\)。光束発散度は面から出る光束/面積で \(\mathrm{lm}/\mathrm{m^2}\)。輝度は見かけの明るさで \(\mathrm{cd}/\mathrm{m^2}\)。これらが揃うのは(3)。
