裝幾盞才夠？ 會不會太亮或不夠亮？ 這瓦數會不會太大? 這問題我們常常被問到，其實大家關心的就是一個亮度的問題。照明的世界中，有許多成因或者物理量會跟亮度有關係，本文會盡量為大家做一個深入淺出的介紹。

但小編先給大家總結一個大結論就是：亮度是一種主觀的概念，通常用來描述我們人類對光的感知，包括光線的強度、明暗程度以及舒適度等。所以亮度本身是難以用具體的數值來衡量的，會因為個體健康(年齡/視力)、當下環境(白天晚上/空間色調)、心理條件(情緒/期望/經驗)等因素改變，所以即是是家裡的一盞燈，很有可能您在過去、現在、未來都有產生不同的感受。

儘管亮度是一個主觀感知的概念，但仍然存在一些與亮度相關的物理量和術語，可以輔助我們更好地量化光線對我們的意義或感知。接下來，透過一些生活化的例子，我們將探討一些與亮度相關的術語，以幫助您更深入地理解它們，從而更好地選擇符合您需求的照明產品。以下我們的說明，有些物理量的描述在中文上很接近的感覺(例如亮度、明亮度、輝度、強度等)，我們會請大家盡量參考對應的英文，用中文與英文一起記憶會比較好理解。

在本文你會有機會了解到以下名詞：

• 亮度(Brightness)
• 光通量(luminous flux)
• 流明(Lumens)
• 照度(Illuminance)
• 瓦數(Wattage)
• 發光強度(Luminous Intensity)
• 輝度/明亮度(Luminance)

接下來我們會試著用宇宙、太陽系、生活上的體驗等比較具象的概念，來解釋有關於光的一些亮度物理參數。以我們人類處在的太陽系為例，太陽就是唯一會自行發光的星體，所以您可以想像太陽就好比家中的一顆燈泡、一盞吊燈、一盞嵌燈或軌道燈等光源，而地球、月亮、水星、土星等行星是不會發光的，就好比家中的人類、傢俱、牆面與地板。家裡的水龍頭、浴室的淋浴花灑是我們幾乎天天都會使用到的設施，小編也覺得很適合用來解釋一些照明相關的名詞。

概念：一顆太陽/一個燈泡/一盞燈可以發出最大的光線總量，就是光通量或流明。
想像：一個水龍頭開到最大，所能產生的流量，就很像光通量/流明的概念。

流明(lumens)是光通量(luminous flux)的單位，光通量是用來描述一個光源釋放的可見光的總量的物理量，而流明是用來表示該光源光通量的數值。基本上您可以將兩者視為相同的概念，它們只是不同的術語，都是用於描述一個光源可以釋放的可見光的總量；現在在市面上的燈具標示常常使用”流明”這個名詞，英文可縮寫為 lm。通常流明數越高，光源越亮。

如果您看到這邊還是覺得很抽象，你就想像一根普通的蠟燭，可以產生的亮度為12.566 lm。科學家推估太陽流明差不多有3.8 x 10^26 lm 到 6.84 x 10^28 lm 之間，我們家中的一盞燈泡或者主燈大概是200-5000 lm 左右，所以太陽的流明數是非常龐大的天文數字。而像我們在地球上肉眼看的到月亮、其他觀測到的太陽系行星，因為他們是不會自己發光的天體，所以不具有自身的光通量或流明。

概念：瓦數是跟您荷包高度相關的物理量，瓦數越高，您對光線明亮的感受不一定越亮，但電費是一定越高。

瓦特是功率的單位，表示每秒消耗的能量。 瓦特通常用來描述一個燈泡或一盞燈具的總功率或消耗電能，但它並不會直接表示光的亮度或明亮度。瓦特和流明之間的關係取決於光源的效率。不同類型的光源具有不同的效率，有些光源可以產生更多的流明而消耗較少的瓦特數，而其他光源則可能相反。 例如現在大家都在用的LED，就是可以產生更多的流明而消耗較少的瓦特數，因此具有更高的光效率。而傳統的白熾燈泡或鹵素燈泡，如果流明要跟LED一樣高，就會消耗較高的瓦特數。例如一顆10W的LED燈泡能產生1000流明的光，一顆100W的白熾燈泡也能產生1000流明，兩者之間所耗費的電量跟電費就有10倍的差距。

以太陽為例，太陽的總輻射功率約為3.8 x 10^26 瓦特， 然而只有一小部分太陽的輻射功率實際上到達地球，因為太陽離地球很遠，輻射功率按距離的平方減少，地球大概接收到的太陽輻射能量大約是1.74 x 10^17 瓦特。這些數據表明，太陽釋放了巨大的能量，但只有22億分之一的能量達到了地球，卻足以維持地球上的生命和氣候。

有趣的是，跟太陽與地球的關係不同，您應該不會希望您家裡的天花板上的燈，耗費了很多瓦數，產生了很多熱能，花了很多電費，但是最後只有一點點光抵達您的牆面、傢俱或地板，你應該會希望花最少的能耗與電費，最後獲得讓您覺得舒服的光線。因此購買燈具，看瓦數或流明只能當個參考值，還需要考慮燈泡或燈具本身的光學參數(例如光束角、場角、光學設計等)，也需要適時的使用一些桌燈、閱讀燈、壁燈，不一定光線都要從天花板下來。如果能花最少的瓦數跟電費，獲得自己最喜歡感覺最舒服的亮度，為何不這樣做呢？

概念：去偵測一顆太陽/一個燈泡/一盞燈，在某個立體角度內所有的光線總量，就是發光強度。
想像：去計算水龍頭或蓮蓬頭，在某截面積下產生的流量。

發光強度((Luminous Intensity)，是指光線在特定方向上的流明數，單位是坎德拉(candela，縮寫為cd)。太陽可以被視為光源，它以非常大的光通量(流明)發射光線，但幸運的是，太陽的光源是無方向性的360度發散，並不是所有的光線都集中往地球照射，不然我們地球應該就被燒焦了。 以太陽跟地球之間的關係來說，發光強度可以被測量為太陽發射的總光通量(流明)除以立體角，表示在特定方向上的光強度。 例如，如果我們測量太陽從地球上看到的發光強度，這將是從太陽發射的總光通量除以地球和太陽之間的立體角。要計算發光強度，您可以使用以下公式：

Luminous Intensity (in candela, cd) = Luminous Flux (in lumens, lm) / Solid Angle (in steradians, sr)

Luminous Flux 表示光通量，單位為流明，Solid Angle 表示立體角，單位為球面弧度(steradians, sr)。在我們生活中的例子，傳統圓形燈泡是類似太陽一樣，發光是360度發散出去的，假設您直接面對該燈泡流明數為1000 lm，平均向所有方向發出光，則每一個方向的發光強度是總流明/圓球的立體角：

Luminous Intensity  = 1000 lm / 4π  ≈ 79.6 cd

這裡也可順便延伸一個很有趣的問題，如果有興趣的讀者可以繼續看下去。為什麼手電筒的流明數跟燈泡差不多，但手電筒發出的光線距離比燈泡遠很多，亮度的感受也強很多。那是因為手電筒在光學設計上會讓光線更集中後再發散出去，假設有一個手電筒跟上述的燈泡一樣都是1000流明，如果將光線發散角度控制15度範圍內，那手電筒打出去的光線平均強度會是多少呢？

Solid Angle = 2π * (1 – cos(θ/2))  ≈ 0.054 sr
Luminous Intensity (in candela, cd) = 1000 lm / 0.054 sr ≈ 18,518 cd

因此，這個手電筒的發光強度約為18,518 cd。 這表示它在投射方向上的發光強度。

從上面敘述，可以知道發光強度會與您所量測的光線角度與方向性有關，這就跟燈具在設計上有一個光束角(Beam Angle)的概念很類似，我們會在未來針對光束角這個概念，製作新的一篇文章為大家做更多說明。

概念：去偵測一顆太陽/一個燈泡/一盞燈，最後打到某一個東西上的單位面積光線總量，就是照度。
想像：如果您正在用蓮蓬頭淋浴，蓮蓬頭如果離您的臉很近，您會感受水壓很強，蓮蓬頭慢慢離開您的臉，你會感受到水壓慢慢減少，如果離得更遠就會覺得水壓不能達到清潔的效果。照度也是類似的概念，照度很高您會覺得光線很強不舒服，照度很低你會覺得光線不夠用，選擇或調整到自己感覺舒服的照度是一件重要的事情。

一個光源最後到達某一個表面的光線密度通常可以用照度(illuminance)來描述，照度就是指單位面積上接收到的光通量(流明)的密度。通常以勒克斯(lux，lx)为單位表示。以您家前的馬路為例，太陽的光線照射到馬路上一塊 100x100cm 的正方形土地，該正方形面積收到多少的太陽光，就是它的照度。照度的大小會跟與光源距離與角度有關係。以太陽系為例，從離太陽最近到最遠的8大行星依序為水星, 金星, 地球, 火星, 木星, 土星, 天王星，意思就是在水星地表的照度，會比地球大。天王星離太陽最遠，所以照度也會是所有行星中最小的。

以剛剛家門口前馬路的例子來說，馬路上的照度取決太陽光線到達地球的距離和角度。因此，在不同時間和地點，地球表面上的照度可以有所不同，例如在白天和夜晚、地理位置不同的地方等。一個典型的日光照度範圍在 10,000 – 100,000 lux之間，在一個光照充足的晴天，太陽最直接照射到地表，照度通常在 100,000 lux或者更高。 在陰天大概是10,000 lux，黃昏約50 lux，月光約3-0.5 lux，星光約0.2 lux。

以一般家中的燈具來說，在晚上沒有日光干擾的情況下，燈具從天花板投射到牆面、傢俱或地板的照度，大概會是介於20 -1000 lux之間。由此可見，人類利用科技產生的燈泡與燈具，能提供的光線跟大自然比起來真的差距非常大

概念：會發光或者本身不會發光但是會反光的物體，在一個觀察者的眼中，都可以是有輝度/明亮度的。例如你白天觀察太陽、晚上觀察月亮，或者站在餐廳看著一盞軌道燈與在軌道燈下方的光頭男子，太陽、月亮、軌道燈、光頭男子對您來說都是會發光的觀測物。

輝度，也可以稱作明亮度，英文是Luminance。輝度這個詞，通常用來描述光源或物體表面反射的亮度，輝度通常是以均勻的方式測量，而測量過程取決於特定的應用和測量設備。 它的單位通常是尼特(nit)，也可以用坎德拉每平方公尺(cd/m²)來表示。輝度這個名詞，在定義上會跟觀測者有關係，它可以說是用來描述觀察者眼中的光源或物體的亮度，這個物體不一定會發光，但是因為被照射光然後反光，所以在觀測者眼中也是有亮度的。

還記得本文一開始介紹的光通量或流明，是用來描述光源本身釋放的可見光總量，適用於具有自身光源的物體，例如太陽、燈泡、LED等。以太陽系來說，對於不會發光的行星和衛星，例如月亮、地球和其他不會發光的天體，通常不具有自身的光通量或流明。 它們通常依賴來自外部光源的照明，如太陽光。 這些天體的表面反射太陽光，並根據其表面特性的不同而產生不同的亮度。所以我們可以這樣說，在地球上的我們看到太陽與月亮，都是帶有輝度(Luminance)的星體。

在一般照明中，輝度通常不是一個直接使用的物理量，但輝度與眩光之間存在一定的關係，尤其在照明設計和光學方面。 眩光是指光源或亮度非常強烈，以至於它會導致觀察者眼睛不適、難以看清周圍環境或產生其他不適的現象。如果燈具本身有防眩光的設計，就會減少眩光的可能性，有比較高的機率能確保安裝燈光後，能提供您足夠的亮度，又不會造成不適或視覺問題。

除了燈具以外，傢俱以及空間材質的使用也是會影響您對於光線的舒適度，假設您選用的傢俱或地板屬於高反光的材質，最後因為反光並導致眼睛不舒服，這可以被視為輝度的影響。如果某個物體具有高輝度，尤其是在明亮環境中，它可能會產生強烈的反射光，這會導致眩光、不適感和視覺困擾。在室內照明設計中，設計師通常會考慮如何選擇傢俱、材料和表面處理，以減少眩光和確保舒適的視覺環境。 這可能包括選擇較低輝度的材料、使用柔和的光源、減少反光表面的數量等，以避免對眼睛造成不適。 因此，輝度的控制在室內照明和家具設計中是非常重要的因素之一。

概念：亮度很主觀，類似有一種冷叫阿嬤覺得你冷，但其實您覺得很熱
複習1：流明好比一顆太陽能發出的光線總量(無方向性)
複習2：瓦數好比一顆太陽能發出的光線所需要的電力(無方向性)
複習3：發光強度好比一顆太陽，照到地球所涵蓋的光線量(有方向性)
複習4：照度好比一顆太陽，照到地球某一個時段某一個角落的某一個單位面積之光線量(有方向性)
複習5：輝度好比一顆太陽本身，或太陽光照到月亮或一棟玻璃帷幕大樓，最終反射到您眼睛的光線量(有方向性)

前面討論了這麼多有關於光線的物理量，那到底什麼是亮度(Brightness)呢？ 要回到本文的一開始的小結論：亮度通常用來描述我們主觀感知到的光的強度，它就是一種主觀的名詞，不是物理量，缺乏具體的數值測量。簡單的說就是，如果您覺得光線很舒服就是亮的剛剛好，如果覺得不舒服就可能流明數太高太低、發光強度太高、眩光太多、身體營響補充不足眼睛容易累、生活壓力、情緒等各種可能的因素。

如果您與您的家人同在一個屋簷下，當下您覺得光線很舒服夠明亮，但是您的家人卻覺得太暗，那對於您家人來說亮度就是不夠。像亮度這種主觀性在人類感知中很常見，例如於對美食的口味喜好、美麗與醜陋的看法以及時尚的主觀意識，這些都受到個體主觀感受和外部環境的影響。就像不同人可能對同一道菜的美味程度有不同看法一樣，不同人也可能對相同亮度的光源感受到不同的明亮度。

那為什麼會這樣呢？以下是一些影響人類對亮度感知主體性的因素：

(1) 個體差異：

每個人的視力和視覺系統都略有不同。因為年齡、天生與後天視力的差異，有些人可能具有更敏銳的視力，而其他人可能不那麼敏感。 這些個體差異可以導致在相同亮度條件下對亮度的不同感知。

(2) 視覺環境：

亮度感知也受到周圍環境的影響。 例如，如果你在一個非常明亮的房間中看到一個發光的物體，你可能會認為它不那麼明亮，而如果你在一個昏暗的房間中看到同樣的物體，你可能會覺得它非常明亮。

(3) 光照條件：

光的強度與色溫也會影響亮度感知。在不同的照明條件下，同一物體的亮度感知可以有所不同。

(4) 心理因素：

情緒、期望和經驗也可以影響亮度感知。如果你對某個物體有正面的情感或期望，你可能會認為它更明亮。

不同的人在不同的情況下可能會對相同的亮度感知產生不同的主觀感受，但為了讓一些設計規劃人員、產品開發人員在照明規劃上有一些準則，針對學校、圖書館、醫院、道路、交通設施與公共建設等地方，各國都有一些對於照度(Illuminance)上的建議，用照度來量化光線的亮度，作為驗收跟付費的標準。

但居家空間並不是公共空間，僅依賴照度不足以滿足每個人的照明需求。以下是身為屋主的您可以考慮的一些因素：

(1) 個人喜好：

每個人對照明的喜好可能不同。 可能媽媽喜歡鮮豔、金碧輝煌的高輝度環境，爸爸可能更喜歡低彩度、柔和低輝度的書房，小孩們或許喜歡自己的房間可以是發IG動態很酷很美的背景(例如電競RGB燈光、燈具外型美美的)。 因此，個人的喜好和舒適度是重要考慮因素。

(2) 任務需求：

不同的活動和任務可能需要不同的照明水平。 例如，廚房、閱讀需要較高的照度，而休息或觀看電影可能需要較低的照度。

(3) 色溫：

照明的色溫也會影響人們的感受。 溫暖的色溫可能更適合在晚上放鬆，而冷色調的光可能更適合工作或高要求的任務。

(4) 分區照明：

在居家照明中，使用分區照明的概念可以滿足不同區域的不同需求。 這意味著在不同區域使用不同的燈具或燈光設置，以適應各種活動。

(5) 調光功能或彈性的迴路開關規劃：

可調光燈具或家中燈具的迴路開關可以分多組一點，這樣可提供更大的照明靈活性，使人們能夠根據需要調整亮度。 這對於滿足個體需求非常有幫助。

(5) 防眩光功能：

本文提到輝度時，有說到若燈具本身有防眩光的設計，就會減少眩光的可能性，有比較高的機率能確保安裝燈光後，能提供您足夠的亮度，又不會造成不適或視覺問題。

因此，要營造一個讓人覺得舒適的燈光環境，真的需要綜合考量以上許多因素，像是結合個別喜好、任務需求和環境因素來考慮。 最好的方法是採用防眩、可調光燈具和適合居家空間使用的燈具設計，以便根據不同情況進行調整，從而滿足家庭成員的需求。 此外，與家人討論他們的喜好和需求也非常重要，以確保照明設計符合大家的期望。

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