Ngước lên trời vào một đêm trong trẻo và bạn thấy – sao! Rất nhiều sao, nếu bạn đủ may mắn ở một nơi tối. Nhưng rất nhiều là bao nhiêu? Ở những nơi tối, một người với thị lực tốt có thể thấy khoảng 2.000 ngôi vào bất cứ thời điểm nào, hoặc khoảng 6.000 nếu người này thấy được hết cả bầu trời.

Thật thuận tiện khi có một hệ thống phân loại độ sáng cho các ngôi sao, và ta đang sử dụng một thứ như vậy từ hàng ngàn năm qua. Trong quá trình biên soạn danh mục sao của mình vào khoảng năm 150 Trước Công Nguyên, nhà thiên văn Hipparchus đã tạo ra một lược đồ vẫn còn được sử dụng tới tận ngày nay. Ông chia những ngôi sao thấy được bằng mắt thường thành sáu nhóm cấp sao, theo nguyên tắc số càng nhỏ thì sao càng sáng. Cấp một là những ngôi sáng nhất, còn cấp sáu là những ngôi mờ nhất hầu hết mọi người vẫn có thể thấy mà không cần tới kính thiên văn. Dù quy tắc này là phi trực quan khi những sao sáng hơn lại có cấp nhỏ hơn, nhưng do được sử dụng từ rất lâu nên các nhà thiên văn đã quá quen với nó.

Các nhà thiên văn hiện đại đã hiệu chỉnh lại lược đồ của Hipparchus để đưa nó vào trong một cơ sở toán học vững chắc, và giờ đây các cấp sao được biểu diễn bằng số thập phân. Ngôi sao sáng nhất, Sirius, hiện được gán cho cấp –1,4. Các hành tinh còn có thể sáng hơn thế, Sao Mộc đạt cấp –2,9 và Sao Kim là –4,5. Trăng tròn cấp –12,6 còn Mặt Trời là –26,7. Cấp sao của đối tượng mờ nhất mà bạn có thể nhìn thấy gọi là cấp sao giới hạn. Trong một đêm quang đãng, cấp sao giới hạn của mắt thường là khoảng cấp 6, nhưng ô nhiễm ánh sáng sẽ khiến cho con số này tăng lên nhiều. Ống nhòm và kính thiên văn nhỏ có thể quan sát xuống tới cấp 9, kính thiên văn nghiệp dư cỡ lớn tới cấp 14 (cấp của Diêm Vương), và Kính Thiên văn Vũ trụ Hubble đạt cấp 30.

Hai cấp sao liên tiếp có độ sáng chênh nhau 2,5 lần; chẳng hạn, một ngôi sao cấp 3 sáng gấp 2,5 lần ngôi cấp 4 (tỉ lệ chính xác là 2,512 – tức căn bậc 5 của 100; sự khác biệt giữa môt ngôi cấp 1 và một ngôi cấp 6 là 100 lần). Kính thiên văn Hubble có thể chụp ảnh những ngôi sao chênh lệch 24 cấp hay mờ hơn 4 tỉ lần những ngôi sao mờ nhất mà mắt thường có thể thấy.

Cấp của một ngôi sao phụ thuộc vào hai yếu tố: lượng ánh sáng mà nó phát ra và khoảng cách từ nó đến Trái Đất. Những ngôi sao mà ta có thể nhìn thấy cách từ bốn tới vài ngàn năm ánh sáng, nên không thể biết chúng thực sự sáng như thế nào nếu chỉ dựa vào cấp sao.