人類(lèi)的生存不僅借助于太陽(yáng)、月亮、星星等自然光源，還要借助于火焰、電燈等人造光源。古代中國燧人氏發(fā)明的鉆木取火，以及后來(lái)出現的油燈、蠟燭等都是火焰光源。美國人愛(ài)迪生(T.A.Edison)發(fā)明的白熾燈，以及后來(lái)出現的熒光燈(日光燈)、半導體燈，高壓汞燈等都是電光源。人們對于光以及這些人造光源的明亮程度的認識，經(jīng)歷了一段漫長(cháng)的過(guò)程。

　　光是什么？光通常是指能引起人眼的感覺(jué)(視覺(jué))的電磁輻射或電磁波，其波長(cháng)范圍從紅光的780nm到紫光的380nm，包括紅、橙、黃、綠、青、藍、紫各種顏色(光譜)的可見(jiàn)光。廣義地說(shuō)，從780nm以上到1mm左右的電磁波，包括近紅外、遠紅外與極紅外，被稱(chēng)為紅外光或紅外線(xiàn)；從380nm以下到1nm，包括近紫外、遠紫外與極紫外(真空紫外)，被稱(chēng)為紫外光或紫外線(xiàn)。這兩種波段的光雖然不能引起視覺(jué)，但具備偏振、干涉、衍射，在界面上反射與折射等光的特征，可以用物理光學(xué)儀器測出發(fā)射這種光的物體。因此，光學(xué)中光的概念也包括了紅外和紫外這些可見(jiàn)區以外的光輻射，即包括了波長(cháng)位于向無(wú)線(xiàn)電波過(guò)渡區(約1mm)與向x射線(xiàn)過(guò)渡區(1nm)之間的電磁輻射。

　　光在本質(zhì)上具有波粒二重性或二像性，即有時(shí)表現為荷蘭人惠更斯(C.Huygens)17世紀創(chuàng )立的波動(dòng)性，有時(shí)表現為英國人牛頓(I.Newton)17世紀提倡、愛(ài)因斯坦(T.A.Einstein)1905年確立的粒子(光子)性。真空中的光子在不同參考系統中均以光速c運動(dòng)；如果光的頻率為v，則光子的能量為hv(h為普朗克常數)，動(dòng)量為hv/c，質(zhì)量為hv/c²(但靜止質(zhì)量為零)。這種關(guān)于光的波粒二象性的認識，后來(lái)成為量子理論的基礎。

　　光源的輻射強度，是光源在給定方向的單位立體角上發(fā)出的輻射功率(輻射通量)，顯然它是一個(gè)客觀(guān)的量，只涉及到SI基本單位的m、kg、s和輔助單位球面度(sr)。所以，輻射度學(xué)(Radiometry)單純從物理學(xué)觀(guān)點(diǎn)來(lái)研究輻射現象。但是，光源的發(fā)光強度卻是一個(gè)帶主觀(guān)因素的量，即在可見(jiàn)光范圍內，一定功率的光輻射作用于人眼后，會(huì )引起有明亮感覺(jué)的生理效應。這種效應既與輻射強度有關(guān)，也與人的生理狀況和心理因素有關(guān)。因為視覺(jué)對不同波長(cháng)的光而言，其敏感程度不一，或者說(shuō)人眼對光的響應是波長(cháng)的函數，而每個(gè)人的視覺(jué)函數又有個(gè)體差異。光度學(xué)(Photometry)即根據視覺(jué)特性和約定規范，來(lái)研究和評價(jià)輻射的光視效應。

　　因此，光度學(xué)以人眼與電磁輻射的交互作用為基礎，它所測量的不是純粹的物理量，而是一種生理—心理—物理量。例如:光通量(單位為流明，Im)是用標準眼評價(jià)的光輻射量，發(fā)光強度(單位為坎德拉，cd)是光源在單位立體角內發(fā)出的光通量，光亮度(單位為坎德拉每平方米，cd/m2)是單位投影面積上發(fā)出的光強度，光照度(單位為勒克斯，lx)是單位面積所接受到的光通量，曝光量(單位為勒克斯秒，lx·s)是照度與時(shí)間的乘積。

　　由于歷史上和實(shí)用上原因，光度計量中以坎德拉為SI基本單位，而流明、勒克斯等均為導出單位。早在1860年，英國為適應照明技術(shù)的需要，在煤氣條例上規定以一種特制蠟燭的火焰，在水平方向的發(fā)光強度為1燭光(candle)。為避免火焰的不規范，1881年在巴黎的首屆國際電氣協(xié)會(huì )(國際電工委員會(huì )即IEC的前身)上，對燭光做了嚴格規定，并批準它為光度的國際性單位。鑒于蠟燭火焰發(fā)光的穩定性和復現性差，后來(lái)就用有機燃料燈替代了蠟燭。隨著(zhù)白熾燈的發(fā)明，1909年美、英、法三國首先改用一組碳絲白熾燈來(lái)保存作為發(fā)光強度單位的“國際燭光”，符號為ic，從此結束了火焰光度時(shí)期。

　　白熾燈的穩定性較好，但復現性較差，于是有人建議用凝固過(guò)程中鉑表面的發(fā)光強度作為標準。1937年國際計量委員會(huì )(CIPM)下設的光度咨詢(xún)委員會(huì )首次會(huì )議決定，從1940年起使用“新?tīng)T光”:在鉑凝固溫度下全輻射體(黑體)的亮度為60新?tīng)T光/厘米2.1新?tīng)T光等于1/1.005國際燭光。由于第二次世界大戰的影響，這個(gè)重要決定實(shí)際上推遲到1948年第9屆國際計量大會(huì )(CGPM)才開(kāi)始實(shí)施，并定名為坎德拉(拉丁文candela)以取代新?tīng)T光，從此結束了白熾燈光度時(shí)期。為嚴格起見(jiàn)，1967年第13屆CGPM對坎德拉又稍做修正:在101325N/m²壓力下，處于鉑凝固溫度(2045K)的黑體，其1/600000m²表面在垂直方向上的發(fā)光強度為1坎德拉(cd)。

　　中國計量科學(xué)研究院按此定義在1974年建立了國家黑體輻射光度基準，并相應建立了發(fā)光強度副基準和工作基準。國際上先后有9個(gè)國家建立了基準并進(jìn)行過(guò)5次國際比對，結果表明各國的一致性并不理想，研制的費用和技術(shù)難度也較高，加上鉑凝固點(diǎn)的值隨著(zhù)科技進(jìn)步而多次變動(dòng)，致使光和黑體輻射之間的關(guān)系變得不固定。另一方面，輻射測量技術(shù)卻進(jìn)展迅速，使得坎德拉的復現可以采用電替代輻射計(ESR)，即可以建立在輻射度的基礎上。于是，在1979年第16屆CGPM上重新定義了坎德拉:發(fā)出頻率為540×10¹²Hz，給定方向上輻射強度為1/683 W.sr^-1的光源，在此方向上的發(fā)光強度為1坎德拉(cd)。從此結束了鉑點(diǎn)黑體光度時(shí)期。

　　這是一個(gè)開(kāi)放性的定義，它允許以多種方式復現坎德拉。我國復現的方法是用一套性能穩定的電校準絕對輻射計，配上明視覺(jué)光譜光效率函數V(λ)修正濾光器，構成一組光譜響應度與V(λ)一致的基準接受器。用這組基準接受器，測定一組光強副基準燈的發(fā)光強度，然后由副基準燈將發(fā)光強度傳遞到工作基準燈組。1985年，我國參加了國際計量局(BIPM)組織的光度國際比對，結果表明新復現的發(fā)光強度單位量值比國際平均值大0.2%，而光通量單位量值則大0.4%，因而基本上是一致的。通過(guò)比對，BIPM保持的新的國際平均坎德拉比1961年的國際平均坎德拉小1%，而流明則比1952年的大0.7%。

　　1987年1月，BIPM調整了所保持的坎德拉和流明的量值。我國在1993年1月，對光輻射計量單位量值也做了相應調整，以便與國際上保持一致，并有利于消除國際貿易中的技術(shù)壁壘。