ルーメン、カンデラ、ルクス、ケルビン、光量子束密度

カンデラ
周波数540×10**12ヘルツ(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ワット毎ステラジアンである光源の、その方向における光度

光源のスペクトル中の全ての波長の寄与を単純に合計するのではなく、それぞれの波長について標準的な比視感度（異なる波長に対する人間の目の感度のモデル）によって重みづけする

人間の目の感度のモデルにより重みづけられている。

特定の方向での強さ。

カンデラから派生するのがルーメン

ルーメン
「全ての方向に対して1カンデラの光度を持つ標準の点光源が1ステラジアンの立体角内に放出する光束」

すべての方向に放出する量なので

これが光源の能力の指標になる。

このルーメンから派生するのがルクス

ルクス
「1平方メートルの面が1ルーメンの光束で照らされるときの照度」

面の明るさなので距離により変化してしまう。

以下↓↓パナソニックより

これらとは別なのがケルビン

K ケルビン
もともと温度の単位。温度はエネルギー分布と関連するのでエネルギーが大きい青色が多いほどKは大きくなる。

ケルビンは光の波長に依存する。

そして、光の粒子の数に関連するのが光量子束密度

光量子束密度[photon flux density (PFD)]

単位時間に単位面積を通過する光量子の数．PFDと略記される．光強度の指標として最も一般的に使用される．単位は通常，μmol m-2 s-1となる。光合成研究では，光合成に有効な400 nm から700 nm までの波長の光量子束密度（光合成有効光量子束密度，PPFD）が使われることが多い．

光放射エネルギー(光量)は光束(単位時間当たりの放射エネルギー)の時間積分量であるが，一般には光束や光束密度(単位面積当たりの光束)の測定も含めて光量測定と呼んでいる．光合成などの光化学反応を扱う場合は単位時間当たりの光量子数や光量子密度の測定をさす場合もある．エネルギーと光量子数は光スペクトルが既知であれば相互変換可能であるが，それぞれ別の方法により測定することが多い．エネルギー測定では黒体などの受光面で吸収された光を一度熱エネルギーに変換し，その温度変化を様々な温度センサーで電気信号として取り出す．そのため，感度の波長依存性が少ない．サーモパイル，ボロメーター，ゴーレイセル，焦電型検出器などがある．焦電型検出器は素子自身が光吸収により温度変化するため，速い時間応答で測定が可能．光束はワット(W=J s-1)，光束密度はW m-2などの単位で表記する．
光量子数測定では，光吸収に伴い光電面から放出される光電子を検出したり(光電子増倍管)，半導体内部での励起電子による電気特性の変化を検出(フォトダイオード，光電導セルなど)する．いずれも検出器からの出力は入射した光量子がもつエネルギーではなく個数に比例する．電子の励起に必要なエネルギーは素子の性質により決まっているので，素子に依存した波長感度特性を示す．光量子束はmol s-1，光量子束密度はmol m-2 s-1などの単位で表記する．SI単位系ではないが，molの代わりにアインシュタイン(E:Einstein) ( =アボガドロ数個の光子=mol)と表記される場合も多い．フォトダイオードと適当な光学フィルターの組み合わせにより， 400 nm から700 nm の光合成有効光量子束密度(PPFD)が直接測定できるセンサーを具えた測定器も市販されている．ヒトの視感度に対応した光量単位としてルーメンがあるが，光合成分野で使われることは少ない．

出典
http://photosyn.jp/pwiki/index.php?

まとめ

人の目で見た明るさの指標としては、カンデラ、ルーメン、ルクスが適している。

エネルギー量の指標としては、ケルビンが適している。

光の粒子の数の指標としては、光量子束密度が適している。