定义
描述人眼光谱灵敏度的函数。
亮度函数描述了人眼的光谱灵敏度。 这些正式版本已由CIE，国际照明委员会（国际照明委员会）出版；它们基于在明确定义的实验条件下（对于CIE标准观察者）具有健康眼睛的人类的平均感知。
重要的是，人眼灵敏度的光谱依赖性取决于照明条件，更准确地说取决于入射亮度。 亮度值低于约 10−3cd/m2 ，一个有暗视觉，是单色的。 在更好的照明条件下，亮度至少为几cd/m2，一个人具有明视视觉，具有良好的色彩感知。 中间状态称为中视视觉。 有关更多详细信息，请参阅有关暗视觉和明视觉的文章。
暗视觉和明视觉的亮度函数大不相同。
明视的亮度函数
对于明视视觉，即在充分突出的水平上，人眼使用视锥受体，其中有三种不同的类型（L，M和S）。 它们的输出信号组合在一起以确定接收的总亮度。
在具有一定波长λ的单色光的简单情况下，光源产生的光通量可以计算为683 lm/W乘以明光度函数值y（λ）乘以辐射通量（光功率）。 对于多色光，光通量获得所有光谱分量的贡献，因此可以计算为光谱积分：
哪里Φe(λ)是进入眼睛（虹膜开口内）的光谱辐射通量，并且Φv(λ)由此产生的光通量。 图1显示了明光度函数的值。
图1：根据CIE的明视响应函数。 数据来源：伦敦大学学院色彩与视觉研究实验室，发光效率函数页面。
从角膜到视网膜的光能损失包含在亮度函数中。 由于眼睛的老化，特别是波长较短的成分将经历增加的吸收和散射损失，最终导致亮度低于该功能的预测。
光度函数被缩放，使其最大值（在大约 555 nm 的波长处达到）是单位；这导致最大响应为 683 lm/W。 对于其他波长以及不同波长的任何混合物，会产生较低的值。 特别是白光源，其输出需要包含一些红光和蓝光，在发光效率方面比绿光源更有限，即使从电能到光通量的转换是高效的。
暗视觉的亮度函数
暗视觉发生在低光照水平下，其中仅涉及视杆光感受器，因为视锥细胞无法提供足够强的信号。 在这种状态下，必须应用称为V'（λ）的不同光度函数（由CIE在1951年定义）。 该函数在 507 nm 处达到峰值，并在该点再次归一化为统一。 由特定辐射通量产生的光通量可以计算为
其中Φ（λ）又是光谱辐射通量。 （图 2 显示了暗光度函数的值。）人们可以看到，在这种状态下需要更少的光来获得显着的光感知。 但是，色觉是不可能的。
图2：根据CIE（1951）的暗位响应函数。数据来源：伦敦大学学院色彩与视觉研究实验室，关于发光效率函数的页面。
光度函数的确定
为了确定光度函数，需要相对复杂的程序，其中测试更大的个体对某些类型的光学刺激的反应。 使用的方法之一是异色闪烁光度法。 在这里，人们基本上调整了两个不同波长的信号的相对功率，眼睛交替暴露在这两个信号上，这样就不会观察到闪烁。
光度函数的应用
基于光源的已知光度函数和已知光谱，可以计算出光源或被照物体的亮度。 例如，如果已知光源从电能到光功率转换的效率，则允许计算光源的发光效率和效率。
还可以使用亮度函数来比较不同波长（例如激光指示器）的单色光源的表观亮度。 请注意，在暗视觉和明视觉之间，两个不同波长下的光度值之比可能非常不同。 例如，对于明视，650 nm激光指示器在相同输出功率下至少可以实现绿色激光指示器亮度的10%以上，而对于暗视觉，差异要大得多，其中650 nm的灵敏度变得非常小。
星系的光度函数
术语光度函数在天文学中使用了完全不同的含义。 使用光学望远镜和特定的光电探测器，可以测量不同光谱波段的许多星系的光度（在光谱强度的意义上）。 然后可以定义一个光度函数，它反映了许多星系在这种光度的特定间隔内的数量分布。
