放射輝度
放射源の表面上の1点を考え、この点を含む微小な表面積を dS とし、この微小表面積 dS からでる放射束を Φsrc とする。また、この点から位置 r にある微小な断面積を dΣ、この点を中心として dΣ が張る立体角を dω とする。さらに dS の法ベクトルを n とし、n と r のなす角を θ とする。 この点から r の方向への放射輝度は
L = 1 cos  θ d 2 Φ src d S d ω {\displaystyle L={\frac {1}{\cos \theta }}{\frac {d^{2}\varPhi _{\text{src}}}{dS\,d\omega }}}
で定義される。放射束を立体角で微分することで r の方向へ放出される放射強度となり、さらに放射源の表面積で微分することで、放射源上の点から放出される放射強度の密度となる。放射源の表面積 dS に方向余弦 cosθ をかけることで、表面積をエネルギーが放出される方向から見た投影面積へと変換している。これは放射源の表面から斜めに出る放射の場合には放射される方向から見たときの見かけの面積が小さくなり、伝達される放射束が同じならば、面積あたりの密度が高くなることを表現している。