對電磁輻射能量進行客觀計量的學科稱輻射度學;在可見光波段內，考慮到人眼的主觀因素后的相應計量學科稱為光度學。光度學和輻射度學除了要定義一些物理量并確定相應的測量單位外，還要研究測量儀器的設計、制造和測量方法。對各種光源進行光度和輻射度的特性測量廣泛應用于光學工業、照明工業、遙感遙測、色度學和大氣光學等領域。對各種光敏和熱敏探測器也需要運用光度和輻射度的測量技術來確定其靈敏度及響應特性。

　　輻射度學 通常引進下述物理量來描述發射、傳遞或接收的輻射能：①輻射通量。單位時間內通過某一截面的輻射能，又稱輻射功率(Φ0)，SI單位為瓦。其中波長為λ的輻射通量與λ值有關。②輻射強度。點輻射源在某方向上單位立體角內傳送的輻射通量，記作e ，即e =dΦe/dΩ，式中dΦe是dΩ立體角元內的輻射通量。輻射強度的SI單位為瓦/球面度。多數輻射源的輻射強度隨方向而變。③輻射亮度。表示面輻射源上某點在一定方向上的輻射強弱的物理量。如下圖，考慮面輻射源上的面元dS，其法線方向為n ，迎著r方向觀察面元 dS ，r與n的夾角為 θ。設r方向dΩ立體角元內的輻射通量為dΦe，則面元dS在r 方向的輻射亮度定義為

　　式中dIe為面元dS在r方向的輻射強度 。輻射亮度的SI單位為瓦/( 球面度.米2 ) 。Le一般與觀察方向和dS的位置有關。④輻射通量密度。通過單位面積的輻射通量，SI單位為瓦/米2。⑤輻射照度。簡稱輻照度，投射到單位接收面積的輻射通量。⑥輻射出射度。簡稱輻出度，從輻射源表面單位面積發射出的輻射通量，其中單位波長間隔內的輻射出射度稱光譜輻出度。其值一般與波長有關。

　　光度學 有關各量的定義如下：①光通量。輻射通量以光譜光視函數V(λ)(即視見函數，見可見光)為權重因子的對應量。設波長為λ的光的輻射通量為Φe(λ)。對應的光通量為

　　Φv(λ)=KmV(λ)Φe(λ)

　　式中Km為比例系數，是波長為5550埃的光譜光視效能，也叫最大光譜光視效能，由Φe和Φv的單位決定。光通量的SI單位為流明，Km=683流明/瓦。復色光的光通量需對所有波長的光通量求和。②發光強度。點光源在某方向上單位立體角內的光通量，記作Iv，即Iv=dΦv/dΩ。發光強度的SI單位為坎德拉，是光度學中的基本單位，1979年第十六屆國際大會通過的坎德拉的定義為：坎德拉是發出頻率為5401012赫茲的單色輻射源在給定方向上的發光強度，該方向上的輻射強度為1/683瓦/球面度。③光亮度。輻射亮度的光度學對應量，其定義為

　　式中dS為面光源上的面積元，θ為面元法線與觀察方向間的夾角，dIv是面元在觀察方向的發光強度。光亮度的SI單位為坎德拉/米²。光亮度的其他常用單位有熙提和朗伯，

　　1熙提=104坎德拉/米²，

　　1朗伯=104/π坎德拉/米²。

　　光亮度一般隨觀察方向而變，若一輻射體的光亮度是與方向無關的常量，則其發光強度與cosθ成正比，此規律稱為朗伯定律，這種輻射體稱為朗伯輻射體或余弦輻射體。黑體是理想的余弦輻射體。④光照度。單位受照面積上接收到的光通量，單位為流明/米²，稱勒克斯。發光強度為Iv的點光源在離光源的距離為r處的照度為

　　式中為光沿r方向射到受照面的入射角，入射光垂直入射時，=0，Ev=Iv/r2 ，此即光照度的平方反比律。⑤光出射度。從輻射源單位表面積發出的光通量。漫反射面受光照后，其光出射度與光照度成正比，比例系數小于1，稱漫反射系數。