什么是光度学？光度学是光学中研究光的辐射、吸收、照射、反射、散射、漫射等有关光的度量的学科，主要包括光源基本光学量光强、光通量、亮度、照度等的光学量值的研究与分析。本文对光度学的概念及光度学的基本光度量进行了简要的介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
光度学是光学中研究光的辐射、吸收、照射、反射、散射、漫射等有关光的度量的学科。光度学研究是从辐射的角度对图像进行分析和度量，用光度学对于人眼所见的图像进行度量，结合人眼的视觉特征来确定光的度量及所使用的单位。使用光电器件接受图像信息时，亮度刺激由辐射强度和接受器件的敏感特性共同决定，此时往往把电磁辐射作为纯物理现象来研究，应采用辐射量量值系统；通过人眼观察图像或景物时，人们往往只关心辐射强度和人眼光敏感特性共同作用的效果，即视觉系统受刺激的程度，需要采用光学量量值系统。
1.可见光范围
作为能量和信息的载体，电磁辐射的波谱范围很广，可见光是电磁光谱中非常小的一部分。要严格定义可见光的波长范围是困难的，一般说来，可以取380nm-780nm波长之间，其中红色光线有最长的波长，而紫光线的波长最短，如下图所示。然而，当光很强时，人眼又在暗适应的情况下，可感受的波长至少可扩大到 350nm-900nm。有时在色度学计算中，取400nm-700nm，也可以得到一定的精度，不同波长的可见光作用于视觉系统时，不仅会产生不同的颜色感觉，还会产生不同的亮度感觉。
实际中，见到单色的机会很少，所见到的光都是混合光。一定成分的混合光，有一种确定的颜色与之对应；但反过来，一种颜色并不只对应一种光谱组合。两种光谱成分完全不同的混合光，有可能引起同样的颜色感觉。这种现象在在色度学中被称为“同色异谱”。
2.光强
设某个点光源向各个方向都均匀辐射，则光强可定义为发射到单位立体角dΩ的光通量dΦ的比值，即I=dΦ/dΩ。光强I的单位为坎（cd）；Ω的单位为球面度（sr）；Ф为光通量，单位为流明（lm）。
光强表示光源在给定方向上的发光强度，单位为坎，坎定义为：光源发出频率为540x1012Hz的单色辐射光，且在此指定方向上的辐射强度为1/683W/sr，W为能量单位，由于点光源向四周均匀辐射，而球心对球面总立体角有4π球面度，所以I=Φ/4π。1cd光强的点光源发出的总光通量为4πlm。
3.光通量
光源以电磁波的形式辐射出的光功率称为光通量。光通量是用于度量可见光对人眼的视觉刺激程度的量，与辐射度量中的辐通量对应，单位为流明（lm）。单位流明定义为：发光强度为1cd的均匀点光源在一球面立体角内发射的光通量，即1lm=1cd*sr。流明的测量常以人眼的光感觉来度量其辐射功率。人眼对不同波长、相同辐通量的可见光的敏感程度不同，这表明人的视觉系统对不同波长可见光有不同的相应灵敏度，称为光谱光效率函数。观察场明暗程度不同时，人眼光谱敏感特性稍有不同。国际照明委员会（CIE）根据实验确定两种光谱光效率函数：明视觉光谱光效率函数V（λ）和暗视觉光谱光效率函数V'（λ），函数曲线如下图所示，这里函数值已经归一化。
其中，是在亮视场观察时，最敏感波长为555nm；是在暗视场观察时，最敏感波长为607nm。
对于单一波长的光源来讲，光通量Φ与辐射功率的关系为：
Φ=kP（λ）V（λ）
式中k=683lm/W，P（λ）为光源辐射功率的波谱分布。在可见光范围内对所有波长求和，即为光源的光通量：
式中积分的△范围为可见光范围，即△=380nm～780nm。
4.亮度
亮度B是发光面的明亮程度的度量，决定于单位面积的光强。光可以从一个面光源直接辐射，也可以由入射光照射下从单一表面反射出来或者是某光源经介质透射出来。从某一角度α去看发光面S，如下图所示，亮度与该角度的光强Iα成正比，与所见的面积Scosα成反比。其亮度定义为：β=Iα/lScosα。In为S发光面法线方向的发光强度，Iα为S发光面在指定方向的发光强度，α为该方向与法线的夹角。在任何方向看到的Iα越大或Scosα越小，则亮度B越大，即明亮程度越高，按前述的理想漫射的面光源，即光强按余弦规律分布，则：
也就是说，理想漫射的面光源的亮度余方向角度α 无关。亮度的单位是坎每平方米，cd/m2。
5.照度
照射在单位面积上的光通量就是照度E，即E=Φ/S，单位为勒（lx），lx定义为在1m2的面积上照有1lm的光通量。照度与成像的好坏有很大关系，为了得到良好的图像，常用强光来照射。由于光强I=Φ/Ω，而立体角Ω又和球半径r有关，这样照度E定义为：E=Φ/S=I/r2，即当光强I一定时，照度与距离平方成反比。光源为平行光束时，照度和距离无关。
