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照度是單位面積表面接收的光通量，在機器視覺中，其測量結(jié)果高度依賴于光源距離和光線入射角，這兩個特性分別由反平方定律和蘭伯特余弦定律闡釋，二者結(jié)合可推導得出余弦四次方定律。

照度與距離遵循反平方定律：平坦高反射表面的照度，與到點光源距離的平方成反比。點光源向各方向均勻發(fā)射光通量，距離加倍時照度變?yōu)樵瓉淼?/4，距離三倍則變?yōu)?/9，反之距離縮短，照度會按平方倍數(shù)增加。太陽系行星照度是典型例證，忽略大氣層影響，地球晴天中午照度約10萬lx，火星距太陽為地球1.5倍，照度約45000lx，冥王星距太陽為地球40倍，照度僅60lx。該定律要求光源為均勻點光源，實際中若距離≥光源直徑10倍，可作為近似參考。

照度與入射角遵循蘭伯特余弦定律：照度與入射角θ的余弦值成正比，光線垂直表面（法線方向）時照度最高，角度越大照度越弱。相同光通量照射下，光線傾斜時照亮面積更廣，照度隨之降低。這也解釋了北半球四季冷暖差異——地球軸傾角23.5°，夏季太陽高度高、入射角小，照度高則更炎熱；冬季太陽高度低、入射角大，照度低則更寒冷。

余弦四次方定律由前兩個定律推導而來，理想漫射點光源照射下，表面某點照度Eθ等于法線方向照度E0與cos?θ的乘積。角度增大時照度急劇下降，30°時照度約為法線方向的1/2，45°時降至1/4。多數(shù)LED聚光燈因指向性強，亮度下降比cos?θ更明顯，但該定律仍具參考價值。