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La sensibilità spettrale del sistema visivo, cioè dei fotorecettori nel loro complesso, è la probabilità che un fotone incidente venga assorbito e dipende dalla frequenza del fotone o equivalentemente dalla lunghezza d’onda della radiazione.

Il sistema visivo umano non è sensibile (cioè non assorbe nessun fotone) alle radiazioni di lunghezza d’onda superiore a circa 780 nm (infrarosse e successive) e inferiore a circa 380 nm (ultraviolette e precedenti). Per questo motivo il grafico qui sotto prende in considerazione solo l’intervallo 380-780 nm.

All’interno di questo intervallo il sistema visivo è sensibile, ma in misura diversa, come indicato da questa curva (il massimo di sensibilità è indicato con 100):

Per esempio le radiazioni di 510 nm hanno probabilità 50% di essere assorbite, il che significa che se ai fotorecettori arrivano 10000 fotoni della frequenza corrispondente a quella lunghezza d’onda, solo 5000 verranno assorbiti dai fotorecettori mentre gli altri continueranno la loro corsa e verranno assorbiti dall’epitelio pigmentato in fondo alla retina.

Dunque ogni radiazione che arriva ai nostri occhi deve essere “pesata” con questa curva detta di efficienza luminosa per avere una misura di quanto il nostro sistema visivo percepisce.

Le grandezze non pesate (quindi riferite all’energia della sorgente) sono dette radiometriche. Le grandezze “pesate” (quindi riferite al nostro sistema visivo) sono dette fotometriche.

A questo punto possiamo specializzare il nostro linguaggio e chiamare  luce la radiazione visibile “pesata” dalla funzione di efficienza luminosa, mentre la radiazione visibile non “pesata” continua a chiamarsi radiazione visibile.