ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มการส่องสว่าง (I) และ ความสว่าง (E)

กฎกำลังสองผกผัน

ความสว่าง ณ จุดหนึ่งบนพื้นราบซึ่งตั้งฉากกับทิศทางการตกของแสงเท่ากับความเข้มการส่องสว่างในทิศทางนั้นหารด้วยกำลังสองของระยะทางระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและจุดนั้นถ้าเราเรียกระยะทางนี้ว่า h สูตรเป็นดังนี้ :

ตัวอย่างเช่น ถ้าแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดแผ่ความเข้มการส่องสว่างที่ 100 แคนเดลา ในทิศทางซึ่งตั้งฉากกับพื้นผิวที่ระยะ 3 เมตรความสว่าง (E_p) ณ จุดที่แสงตกกระทบผิวจะเท่า
 

กับ 100/3² = 11 ลักซ์ถ้าพื้นผิวมีระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสง 2 เมตรความสว่างจะเท่ากับ 100/2² = 25 ลักซ์

ความสัมพันธ์นี้ เรียกว่า 'กฎกำลังสองผกผัน'พูดอย่างจริงจังว่า กฎนี้ใช้ได้เฉพาะแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดเท่านั้นอย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติกฎนี้เกือบจะดีตราบใดที่ระยะทางระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและจุดที่คำนวณหรือวัดมากกว่า 3 เท่าของขนาดที่ยาวที่สุดของแหล่งกำเนิดแสงในทางตรงกันข้าม การวัดโคมไฟในห้องทดลอง ควรจะมีระยะทางอย่างน้อย 5 ถึง 10 เท่า ของขนาดที่ยาวที่สุดของโคมไฟ