照度とPPFDの関係

■照度

照度（illuminance）は人間の眼で見た光の強さを表しています。人間の眼に380nmから780nmの光を照射して網膜電位を測定することにより、各波長の比視感度S(λi)（下図）を求めることができ、その結果はCIE（国際照明委員会）により公表されています（http://www.cvrl.org/cie.htm）。

これを実測した分光放射照度(mW/㎡/nm)に乗じ、更に係数683/1000を乗じ380nmから780nmまで波長で数値積分したものが照度です。

                          i=780
 照度（Lx） =  Σ [f_i·V_i + f_i+1·V_i+1)]/2×K_m/1000（台形公式による数値積分）
                         i=380

f_i：波長λ_iの時の分光放射照度（mW/㎡/nm）
V_i：波長λ_iの時の比視感度（無単位）
K_m：Wをルーメンに変換する係数（K_m＝683 lm/W）
※mWをWに変換するために1000で割っている。

■照度とPPFDの関係

光源が同じであれば、照度とPPFDが比例関係にあることは古くから知られています。Richard W. ThimijanおよびRoyal D. Heinsは1983年に、さまざまな光源におけるPPFD (µmol/㎡/s) から照度（lx）への変換係数を報告しています［HortScience, 18, 818-822 (1983)］。この比例関係の証明は照度に基づく光量子計の間接校正方法を御参照下さい。実際に、ライトアナライザーを用いて照度とPPFDを同時に測定し、照度に対してPPFDをプロットしたものが下図です。ほぼ原点を通る良好な直線が得られております。