El brillo percibido de luz difusamente reflejado desde una superficie no es una función lineal de la luz real reflejada. Experimentos sicofísicos indican que el brillo percibido aumenta aproximadamente como lo hace el logaritmo del flujo luminoso. Una duplicación del flujo, conlleva un aumento de aproximadamente 1,5 unidades en la escala de brillo arbitrario de la izquierda.

Eficacia Luminosa

Esta curvas representan la eficacia luminosa espectral de la visión humana. El lumen se define de tal manera, que el pico de la curva de la visión fotópica, tiene una eficacia luminosa de 683 lúmenes/vatio. Este valor del pico fotópico, tiene la misma eficacia que el valor de la curva escotópica a 555 nm.

La visión escotópica es principalmente una visión de bastones, y la visión fotópica incluye los conos.

La curva de respuesta del ojo, junto con la distribución de energía espectral de un objeto luminoso, determina el color percibido del objeto.

La curva de eficacia fotópica se extrapoló, mediante pruebas con "observadores estándares". Esto se hizo tomando una persona con visión normal, y haciéndole comparar el brillo de la luz monocromática a 555 nm. donde el ojo tiene la mayor sensibilidad, con el brillo de otra fuente monocromática de diferente longitud de onda. Para alcanzar el equilibrio, el brillo de la fuente de 555 nm. se redujo hasta que el observador, estimaba que las dos fuentes tenían el mismo brillo. La fracción por la cual se redujo la fuente de 555 nm., mide la sensibilidad del observador a la segunda longitud de onda. Este ejercicio se repitió con muchas longitudes de onda y muchos observadores. El promedio de los resultados nos proporciona la sensibilidad relativa del ojo a las varias longitudes de onda. En 1924, la Comisión Internacional sobre la Iluminación, la adoptó como la "curva de sensibilidad relativa del observador estándar C.I.E.".

La curva de eficacia escotópica, se estableció de la misma manera que la curva fotópica. Sin embargo su sensibildad está desplazada, haciendo pico a 507 nm, y disminuyendo proporcionalmente de la misma manera que la curva fotópica. Esto da como resultado una curva escotópica que alcanza un valor relativo de cero en el espectro visible, antes que lo hace la curva diurna. Como consecuencia de este hecho, nuestra visión nocturna ¡no ve el rojo!.

A la curva de eficacia escotópica se le asigna el valor unitario a 507 nm, y se representa por el símbolo V_l. Para determinar la eficacia luminosa espectral, el valor de eficacia escotópica V_l , se debe multiplicar por 1700 lúmenes por vatio. Este valor se ajustó de 1754, para permitir que ambas curvas obtuvieran el mismo valor a 683 lúmenes/vatio a 555 nm. De modo que una fuente que vemos con nuestros ojos adaptados a la oscuridad a 507 nm., produce 1700 lúmenes por cada vatio irradiado, y en cualquier otra longitud de onda, produce una fracción de ese valor basado en la curva de eficacia.