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光強度と光合成速度の関係を示した曲線．光強度がゼロのときには，暗呼吸のため葉の光合成速度(みかけの光合成速度)は負の値を示す．光強度が高くなるにつれ光合成速度は上昇し，正の値を示す．光合成速度がゼロの値をとるときの光の強度を光補償点という．光合成速度の増加は，弱光域では直線的で，光が強くなるに従って鈍り，やがて飽和する．弱光下での直線の傾き(初期勾配)は光合成における光利用の効率の指標として用いられる．なお，光強度として葉にあてた光強度をとる場合と葉が吸収した光強度をとる場合がある．葉が吸収した光強度を用いた場合の初期勾配は量子収率と見なされる(ただし，通常CO2濃度で測定した場合は光呼吸の影響を含む)．飽和光下の最大光合成速度はしばしば光合成能力と呼ばれる．
葉の光合成生産を計算するためには光-光合成曲線を数式で表す必要がある．その関数として，かつては直角双曲線(田宮の式と呼ばれる)が用いられてきたが，実際の曲線には合わないことが多く，現在では非直角双曲線が用いられることが多い．
ここでIは光強度，φは初期勾配，Pは光合成速度，Pmaxは飽和光下の光合成速度，θは曲線の凸度，Rは暗呼吸速度を表す．
light curve.png