光測量單元圍繞非常特定的空間響應定義。如果要實現測量精度，精心設計的輸入光學系統(tǒng)是必不可少的。

幾何光學的兩個定律直接適用于輻射測量和光度測定：平方反比定律和余弦定律。

平方反比定律定義了來自點源的輻照度與到測量表面的距離之間的關系。它指出每單位面積的強度與源和表面之間的距離的平方成反比變化。

換句話說，如果在1米處測量16 W /cm2，則在2米處測量4 W /cm2，并且可以計算任何其他距離處的輻照度。有效插值需要定義良好的測量平面和近似點源。

在輻射測量（W /cm2/ sr）中，具有窄視角的探測器觀察到更大，均勻的區(qū)域源，探測器看到的源區(qū)域隨著探測器移動得更遠而增加，抵消了平方反比定律，使讀數與距離無關。

輻射度測量對于表征大面積光源（如CRT和背光顯示器）或漫射均勻照明表面非常有用。

余弦定律是指表面上的輻照度與入射角之間的關系。強度與反射角的余弦成比例地下降，因為隨著角度增加，有效表面積減小。

輻照度和照度檢測器，尤其是具有限制偏角光的濾光器的檢測器，需要進行余弦校正，以正確量化來自所有角度的光。不完全余弦響應是完全沉浸式應用中*大的誤差源之一。

光測量中有許多應用需要專門的輸入光學器件。例如，必須擴散強激光束，使得窄光束不會使接收器局部飽和。許多高強度紫外光源需要耐高溫的遠程光學元件，以提供余弦空間響應和側視。