光束の物理的定義と性質

光束（こうそく、英: luminous flux）とは、人間の目が感じる光の明るさを表す物理量、すなわち心理物理量のひとつである[2]。国際単位系（SI）における単位はルーメン（記号: lm）が用いられる。

光源を囲む面を通過する光束は全光束と呼ばれ、ランプや照明器具の仕様を表す際によく用いられる。

定義

光束は、人間の視覚が感じる度合いに応じて波長ごとに重み付けを行って定義される。波長ごとの分光放射束を $\Phi_\lambda$、視感度を $K_\lambda$ とすると、光束 $\Phi$ は以下の積分式で表される[2]。

波長 $\lambda = 555\text{ nm}$ において視感度が最大となり、その最大視感度の値は次のように定められている[2]。

最大視感度との比をとることで比視感度 $V_\lambda = K_\lambda / K_\text{m}$ が定義され、光束は次のように書き表すこともできる[2]。

点状とみなせる光源の光度が $I$ である場合、断面 $S$ を貫く光束は立体角を用いて計算される[2]。

光度が方向によって変わらない場合、光束は光度と立体角の積として与えられる[2]。