面亮度

面亮度亦称表面亮度（Surface brightness），是指扩展的物体表面一块标准尺寸的亮度。这是一个相关的概念，一个扩展开的天体，像是星系、星团或星云，可以通过测量其总星等、集成星等、集成视星等的整体亮度来导出面亮度。

综合描述

总星等是测量扩展的天体，像是星云、星团或星系的亮度。它可以通过测量该天体的一个区域总结其亮度。或者，可以通过应用不同大小的孔径或缝隙的光度计来测量^[1]，然后减除背景光，获得测量的总量度^[2]。所得到的量值与发出同等能量的点光源天体相同^[3]。

一个天体的视星等通常都是给定的综合值，如果一个星系的星等是12.5等，它意味着与我们从一颗12.5等的恒星看到的光，其总值与星系是相等的。然而，在多数的观测中，恒星是一个非常小的等效点光源（剑鱼座R是角直径最大的恒星，也只有0.057 ± 0.005角秒），星系可能扩展至几个角秒或角分。因此，很难从气辉背景光的对比中看见星系。引用天体的面光度可以说明观测的难易度。

计算面亮度

面亮度的单位通常是每平方角秒的星等。因为星等是对数刻度，所以不能通过简单的除以面积大小来计算面亮度。取而代之的是，对一个总集成光度是m，扩展的视面积是A平方角秒的天体，面亮度'S'由下式给出：

${\displaystyle S=m+2.5\cdot \log _{10}A.}$

对一个天体，面亮度与光度计的亮度类似，因此距离是一个常数：当物件因距离增加而变得黯淡时，它在视觉领域上也相对应的变小。在几何条件上，附近天体发射出一定量的光，但在物理上对应区域的立体角或可视区域（平方角秒）给定的辐射通量，以相同的比例增减，结果是有着相同的面亮度^[4]。对于像星云或星系等扩展天体，这将允许通过距离模数的面亮度估计空间距离或光度距离。

与物理单位的关系

面亮度的单位大小与太阳每平方角秒的面亮度有着物理上的关联性：

${\displaystyle S(mag/arcsec^{2})=M_{\odot }+21.572-2.5\log _{10}S(L_{\odot }/pc^{2}),}$

此处的${\displaystyle M_{\odot }}$和${\displaystyle L_{\odot }}$是相对于太阳在选定的色带亮度的绝对星等^[5]。

相关条目

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