${\displaystyle L_{\text{v}}=\frac{\text{d}{I}_{\text{v}}}{\text{d}A}\frac{1}{\cos \alpha }}$

où I_v est l'intensité lumineuse, A est l'aire et α est l'angle entre la perpendiculaire à la surface au point spécifié et la direction spécifiée

Note 1 à l'article: Dans une acception pratique, la luminance peut être observée comme divisant une surface réelle ou fictive en un nombre infini de surfaces infinitésimalement petites qui peuvent être considérées comme des sources ponctuelles, chacune de ces sources ayant une intensité lumineuse spécifique, I_v, dans la direction spécifiée. La luminance de la surface est alors l'intégrale de ces éléments de luminance sur toute la surface.

L'équation dans la définition peut être interprétée mathématiquement comme une dérivée (c'est-à-dire un taux de variation de l'intensité lumineuse avec l'aire projetée) et peut en variante être reformulée en tant qu'intensité lumineuse moyenne ${\overline{I}}_{\text{v}}$ sous la forme:

${\displaystyle L_{\text{v}}=\underset{A\to \text{0}}{\text{lim}}\frac{{\overline{I}}_{\text{v}}}{A}\frac{\text{1}}{\cos \alpha }}$

De fait, la luminance est souvent considérée comme un quotient des grandeurs moyennées; il convient que l'aire, A, soit suffisamment petite de sorte que les incertitudes dues aux variations de l'intensité lumineuse dans cette surface soient négligeables; à défaut, le quotient ${\displaystyle {\overline{L}}_{\text{v}}=\frac{{\overline{I}}_{\text{v}}}{A}\frac{\text{1}}{\cos \alpha }}$ donne la luminance moyenne et les conditions de mesure spécifiques doivent être consignées avec le résultat.

Note 2 à l'article: Pour une surface irradiée, une formule équivalente en matière d'éclairement lumineux, E_v, et d'angle solide, Ω, est ${\displaystyle L_{\text{v}}=\frac{\text{d}{E}_{\text{v}}}{\text{d}\Omega }\frac{\text{1}}{\cos \theta }}$, où θ est l'angle entre la perpendiculaire à la surface irradiée et la direction d'irradiation. Cette forme est utile lorsque la source n'a pas de surface (par exemple, le ciel, le plasma d'une décharge).

Note 3 à l'article: Une formule équivalente est ${\displaystyle L_{\text{v}}=\frac{\text{d}{\Phi }_{\text{v}}}{\text{d}G}}$, où Φ_v est le flux lumineux et G est l'étendue géométrique.

Note 4 à l'article: Le flux lumineux peut être obtenu par intégration de la luminance dans une surface projetée, A·cos α, et l'angle solide, Ω: ${\Phi }_{\text{v}}=\text{}{\displaystyle \iint L_{\text{v}}}\cdot \cos \alpha \text{d}A\text{d}\Omega$.

Note 5 à l'article: Puisque l'étendue optique, exprimée par G·n², où G est l'étendue et n est l'indice de réfraction, est un invariant, la grandeur exprimée par L_v·n⁻² est également un invariant le long du trajet du faisceau si les pertes par absorption, réflexion et diffusion sont considérées comme nulles. Cette grandeur est appelée "luminance réduite".

Note 6 à l'article: L'équation dans la définition peut également être décrite en fonction du flux lumineux, Φ_v. Dans ce cas, elle est mathématiquement interprétée comme une dérivée partielle seconde du flux lumineux en un point spécifié (x, y) dans l'espace dans une direction spécifiée (ϑ, φ) par rapport à l'aire projetée, A·cos α, et l'angle solide, Ω.

${\displaystyle L_{\text{v}}(x,y,\vartheta ,\phi )=\frac{{\partial }^2{\Phi }_{\text{v}}(x,y,\vartheta ,\phi )}{\partial A(x,y)\cdot \cos \alpha \cdot \partial \Omega \left(\vartheta ,\phi \right)}}$

où α est l'angle entre la perpendiculaire à cette surface au point spécifié et dans la direction spécifiée.

Note 7 à l'article: La grandeur radiométrique correspondante est la "luminance énergétique". La grandeur correspondante pour les photons est la "luminance photonique".

Note 8 à l'article: La luminance est exprimée en candela par mètre carré (cd· m⁻² = lm·m⁻²·sr⁻¹).

Note 9 à l'article: Cet article était numéroté 845-01-35 dans l'IEC 60050-845:1987.