La radiación electromagnética con la longitud de onda de 100 nm y 1 mm se denomina rango óptico de radiación. Dentro de este rango, la radiación electromagnética con la longitud de onda de 380 nm a 780 nm se llama luz y este rango es el rango visible de la longitud de onda. La radiación óptica con longitudes de onda menores de 380 nm se llama radiación ultravioleta, de manera similar, la radiación óptica con longitudes de onda mayores de 780 nm se llama radiación infrarroja. Otro punto que hay que señalar es que la mayor parte de la energía de una fuente de radiación se irradia dentro del rango óptico de longitud de onda. Aunque según la teoría del cuerpo negro la potencia de la radiación se irradia en todas las longitudes de onda (de cero a infinito), se ha comprobado que la cantidad de potencia radiada para las longitudes de onda distintas de la del rango óptico es insignificante. Como toda la cantidad de potencia se irradia en el rango óptico de las longitudes de onda, se puede decir que una lámpara incandescente de 100 W irradiaría una potencia de 100 W.
Desde cualquier fuente de radiación, la energía radiada por unidad de tiempo se denomina flujo radiante. Supongamos que esta energía radiada se denota como Q joule entonces
Donde, es la energía radiada por segundo y su unidad es el vatio. Eso significa que flujo radiante no es nada más que la potencia radiada.
Aunque ya se ha considerado que todo el poder o flujo se irradia dentro del rango óptico de la longitud de onda, pero el flujo radiante no es igual para toda la longitud de onda. Varía con la longitud de onda. Consideremosλ() es el flujo radiante en longitud de onda .
Por lo tanto, para todo el rango óptico de longitud de onda el flujo radiante será
Ahora bien, si esta radiación está dentro de la sensación visual humana, entonces esto flujo radiante se llama flujo luminoso. Flujo luminoso tiene una unidad, es decir, Lumen (lm) en lugar de Watt. El rango visible de las longitudes de onda es bastante estrecho en comparación con el rango óptico y la sensibilidad de los ojos humanos varía considerablemente con la longitud de onda dentro de este rango visible. La sensibilidad de los ojos humanos a las diferentes longitudes de onda de la luz puede representarse mediante la función de sensibilidad espectral o la función de eficacia luminosa Vλ.
Esto es en realidad proporcional a la función de sensibilidad espectral relativa V(). La sensibilidad de los ojos humanos en la visión fotópica es máxima a la longitud de onda de 555 nm. La sensibilidad espectral relativa a esa longitud de onda se toma como 1. La eficacia luminosa a la longitud de onda de 555 nm es de 683 lúmenes/vatio. Por lo tanto, la eficacia luminosa a cualquier longitud de onda dentro del rango visible se puede encontrar en la ecuación
¿Dónde, vλ es la sensibilidad espectral relativa a la longitud de onda, es decir, es el valor de la función de sensibilidad espectral relativa V() a la longitud de onda .
Aquí, Vλ lúmenes se correlaciona con un flujo radiante de un vatio en longitud de onda así que enλ flujo radiante de vatios, habráλVλ lúmenes. Esta cantidad se define como el flujo luminoso en longitud de onda . Para todo el rango visible de longitud de onda, el flujo luminoso será
Esta es la ecuación de conversión que se utiliza para cuantificar cualquier cantidad fotométrica a partir de la cantidad radiométrica y utilizamos la ecuación cuando intentamos correlacionar el flujo radiante y el flujo luminoso.
Podemos representar la eficacia espectral en el gráfico del estímulo óptico percibido frente a la potencia radiante incidente en función de la longitud de onda. El ojo humano es casi 2,5 veces más sensible en la longitud de onda de máxima sensibilidad cuando está oscuro.
