где 
- телесный угол, в котором распространяется поток излучения 
.
Энергетическая освещенность поверхности
где 
- площадь элемента поверхности, облучаемая потоком .
Энергетическая светимость
где 
- площадь элемента излучающей поверхности.
Энергетическая яркость
где 
- площадь элемента поверхности источника, 
- угол между нормалью к светящейся поверхности и направлением наблюдения. Нижний индекс у буквы 
, обозначающей яркость, означает что в общем случае энергетическая яркость некоторого протяженного источника зависит от угла , под которым рассматривается элемент светящейся поверхности 
. Источники, для которых яркость не зависит от направления излучения, подчиняются закону Ламберта и называются ламбертовскими источниками.
Так как излучение естественных источников света немонохроматично, то говорят о спектральном разложении фотометрических величин по длинам волн/частотам. Например, для силы излучения немонохроматического источника
где подинтегральные выражения 
, 
имеют смысл потока излучения в спектральных интервалах 
, 
соответственно.
Для целого ряда приложений, где приемником излучения является глаз (например, наблюдательные оптические приборы, техника кино и телевидения), а также в силу исторически сложившихся традиций в видимом диапазоне важную роль играют так называемые световые величины и единицы величин, которые непосредственно учитывают характеристики зрительного восприятия.
При этом меняются названия величин: вместо потока излучения говорят о световом потоке, вместо энергетической яркости – о световой яркости и т.п., подчеркивая, что речь идет о видимом излучении и его измерении с помощью глаза.
В визуальной фотометрии основной величиной является сила света и соответствующая ей единица – кандела [ кд ]. Данная единица воспроизводится с помощью эталона, схематическое устройство которого показано на рис.3.
Рис.3 Устройство эталона, воспроизводящего канделу: 1 - платина при температуре затвердевания; 2 – трубка из окиси тория; 3 – тигель;4 – засыпка из окиси тория; 5 – кварцевый сосуд. Источником излучения является трубка из окиси тория, стенки которой находятся при высокой температуре (2046.6 ºК – температура затвердевания чистой платины при нормальном атмосферном давлении 101325 Па). Кандела есть сила света, испускаемая в направлении нормали с 
излучающей поверхности данного эталона.
Световой поток, посылаемый источником в 1 кд внутрь телесного угла в 1 стерад равен 1люмену[ лм ]. Один и то же поток можно измерять как 
или [ 
], так и в [ лм ]. Поэтому устанавливается взаимно - однозначная связь между энергетическими и световыми единицами. После статистической обработки многократных измерений установлено, что на длине волны 
, где чувствительность глаза максимальна, 
. Таким образом, так называемый механический эквивалент света 
равен 
. Трудность, связанную с селективностью (зависимостью чувствительности от длины волны) глаза, удается преодолеть с помощью кривой относительной видности глаза 
, представленной на рис.4.
По данной кривой вычисляется соотношение 
для любой длины волны 
в пределах видимого диапазона. Для немонохроматического света 
.
Рис.4 Кривая относительной видности. Освещенность измеряется в люксах [ лк ]. При этом 
.