若實際物體在某一波長下的光譜輻射度(即光譜輻射亮度)與絕對黑體(見黑體輻射)在同一波長下的光譜輻射度相等,則黑體的溫度被稱為實際物體在該波長下的亮度溫度。上述定義的數學表示式是

式中λ為波長;ε(λ,T))為溫度為T 時實際物體在波長λ下的光譜發射率,它的數值在0與1之間;C1為第一輻射常數,等於3.7418×10-16m2C2為第二輻射常數,等於1.438 8×10-2m·K;T為實際物體的真實溫度(K);TS為絕對黑體的溫度或實際物體在波長λ下的亮度溫度 (K)。

  在實用的溫度(T〈3000K)及常用波段的波長(λ<0.8μm)范圍內,

。因而式(1)可變成

(2)

該式是光測高溫學的一個常用公式。它給出瞭實際物體的亮度溫度與其真實溫度之間的定量關系。在已知波長和物體的光譜發射率的情況下,可以根據式(2)由亮度溫度計算出真實溫度。

  由於ε(λ,T)總是小於1的正數,即式(2)的右側總為正數,因此實際物體的亮度溫度總小於它的真實溫度。物體的光譜發射率偏離1越遠,則其亮度溫度偏離真實溫度就越大;反之,光譜發射率越接近於1,那麼亮度溫度就越接近於真實溫度。以上結論表明,在相同的溫度與波長下,實際物體的熱輻射總比黑體輻射小;而在具有相同熱輻射的條件下,黑體溫度必然低於實際物體的實際溫度。

  在實際測溫中,被測物體的真實溫度通常是一確定的值。這樣,物體的亮度溫度是一個與波長相聯系的量。在用具有不同波長的亮度高溫計對同一物體進行測溫時,所測得的亮度溫度值是不一樣的。一般說來,所取的波長愈長,則測得的亮度溫度愈低;而波長愈短,則亮度溫度愈高。因此,實際物體的亮度溫度值隻有在註明其相應波長數值的情況下才是有意義的。

  亮度高溫計,例如光學高溫計、光電高溫計等(見高溫計),測得的結果是實際物體在確定波長下的亮度溫度。