放射強度
である。
広がりを持った放射源において、放射源の表面上の点から r 方向への放射輝度を L とする。 放射源の広がりが r に比べて充分に小さい場合には放射源の表面積 ΔS での積分により放射強度が
I = ∫ Δ S L cos  θ d S = cos  θ ∫ Δ S L d S {\displaystyle I=\int _{\Delta S}L\cos \theta \,dS=\cos \theta \int _{\Delta S}L\,dS}
として得られる。ここで放射源の微小表面積 dS の法ベクトルを n とすれば r の方向余弦は
cos  θ = r ^ ⋅ n {\displaystyle \cos \theta ={\hat {\boldsymbol {r}}}\cdot {\boldsymbol {n}}}
であり、放射源の広がりが充分小さいという条件から方向余弦の変化を無視している。特に放射輝度が方向に依らない場合には
I ( θ ) = I n cos  θ {\displaystyle I(\theta )=I_{n}\cos \theta }
と表わすことができて、この関係はランベルトの余弦則と呼ばれる。