Radiomeetrilised ja fotomeetrilised suurused

Füüsikal on täiesti hea, värvipime viis valguse mõõtmiseks: loenda sekundis kohale jõudev energia, vattides, täpselt nagu iga muu elektromagnetkiirguse vormi puhul. See on radiomeetriline lähenemine, ja sellele reageerib võimsusmõõtja või päikesepatarei — sellele ei loe, kas valgus on punane, roheline, ultraviolett või infrapunane, ainult see, kui palju energiat selles on.

Inimese nägemine ei toimi nii. Silma tundlikkus valguse suhtes muutub lainepikkusega tohutult: see on kõige tundlikum rohelise valguse suhtes umbes 555 nanomeetri juures, väheneb nii punase kui sinise suunas, ja langeb nähtava spektri äärtest väljas sisuliselt nulliks — infrapunane ja ultraviolett kannavad tegelikku kiirgusvõimsust, aga ei tekita heleduse aistingut üldse. Fotomeetrilised suurused on olemas just selleks, et jäädvustada, milline allikas näeb välja inimvaatlejale, mitte see, mida võimsusmõõtja näitab. Kiirgusvoo (vatid) fotomeetriline vaste on valgusvoog, mõõdetuna lumenites, ja see moodustub sellest, et kaaluda igat lainepikkuse võimsust silma tundlikkuskõvera järgi, enne kokku liitmist.

Kuna see kaalumine muutub spektri ulatuses nii palju, ei ole vattide ja lumenite vahel ühtainust kindlat teisendustegurit — see sõltub täielikult valguse värvusest. Üks arv, mida tasub meeles pidada, on teoreetiline ülempiir: silma tundlikkuse tipplainepikkusel teiseneb üks vatt kiirgusvõimsust 683 lumeniks, ja see on tegelikult lumeni definitsiooni aluseks. Iga muu värv teiseneb sellest tõhususest väiksemalt, ja allikas, mis kiirgab olulise võimsuse täielikult väljaspool nähtavat spektrit — soojuslamp, infrapunane kaugjuhtimispult — võib omada suurt kiirgusvoogu ja sisuliselt nulllähedast valgusvoogu, kuna sellest võimsusest mitte midagi ei jõua kohta, kust silm saaks selle registreerida.