・明るさを表す単位について

写真は光を写しとることですが、
明るさを表す単位にはいくつかあります。

ルクス、カンデラ、ルーメン、そしてLV。
以下の説明はすべて、写真という観点から記載しているので、
正確な定義とかとは乖離がある可能性があります。

カンデラが一番基本になる単位です。
国際単位系の基本単位の一つで、光度の単位です。
メートルやキログラムと同じランクにいます。
国際単位系なので、キログラム原器のように
基準電球があります。
光学メーカーはそれに紐付いたメーカーの持つ基準を元に
明るさなどを測定したりしています。
ある条件である電圧を加えた電球をある方向から見る、など
厳密に定められています。
これがずれてしまうと、
A社のカメラは何故か暗く写る、などとなってしまいます。

ルーメンはペンライト等のスペックでよく記載されています。

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ある光源が発生するすべての光量を表します。
ルーメン自体はあんまり利用しない気がします。
なぜなら、写真は被写体の写った部分の明るさしか考慮しないから。

ルクス
照度のことで、オフィスは約400ルクス、
太陽光下では50000ルクスぐらい、と言った感じに
環境の明るさ的な扱いです。
これがカメラに一番馴染みやすく、
ルクスが半分になった時、感度を1段上げれば
写真としては同じくらいの明るさになります。

当然、光源から離れるほどルクスは低くなり、
2乗のオーダーで暗くなります。
ストロボのガイドナンバーのような感じに。

これらとは別に「輝度」もあります。
一応単位としては[cd/㎡]で表されます。
照度と輝度は混同しがち。
輝度はディスプレイなどの面光源や
光を反射している被写体にのみ定義できます。
点光源には無理。

上記の通り、照度は環境光です。
輝度はある光源や光を反射している被写体の
明るさ自体を表します。
なので、輝度は距離に依存しません。

輝度計ではこの値を測定します。
なので、スポット測光であれば
近くても遠くても同じ明るさになります。

カメラで一番良く使われるであろう
分割測光(評価測光)では、上の図で言うと、
遠くなるとパソコン以外の被写体も考慮されて
全体が明るくなってしまいます。
月を普通に撮影すると真っ白になる原因。

画像を扱うときにも「輝度値」が出てくることがあるが
これは全く異なる基準なので注意。
画像での輝度値は、色空間をRGBからYUVにしたときの
Yの値のことを言います。

LVは環境光を表すので、ルクスにかなり近いものです。
ただし、LVはカメラで写真を撮るときに使用されることが多い
ものなので、
反射率18%グレーのものを適正露出で撮影する、
という前提がつきます。

その前提の下で、
LV0 = 2.5lux
LV1 = 5  lux
LV2 = 10 lux
といった感じに対応つけられます。

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