Et spektrometer måler lys svarende til, hvordan et kamera tager et billede. Spektrometeret tager et hurtigt snapbillede af lyset og giver et billede (eller graf) af lysudgangen. Det gør den ved at lukke lys ind i en kort periode, nedbryde det indkommende signal og sprede det over et sensorsystem, der adskiller hver bølgelængde og derefter skalerer den baseret på sensorernes følsomhed og de indkommende signalers amplitud.
Radiometre er ens, fordi de måler lysene output / amplitud, men adskiller sig i, at de ikke kan fortælle dig, hvilke bølgelængde (r) blev udsendt eller deres individuelle amplitude. Et radiometer måler typisk den indkommende strøm eller spænding fra sensoren, som er proportional med det lysniveau, der når sensoren. Måleren anvender derefter en korrektions-/kalibreringsfaktor på det indkommende signal for at give en kalibreret lysniveaumåling. Måleren giver en enkelt aflæsning for alle bølgelængder af lys, der når sensoren i et kombineret resultat.
Spektrometeret er basisenheden på et spektrradiometer. Spektrradiometre omfatter inputoptik og kalibreringer, der gør det muligt for spektrometeret at tage kalibrerede aflæsninger af effekt, intensitet og bestråling/udstråling i optiske enheder eller lux/nm, lumen/nm, watt/nm, W/cm2/sr/nm osv. Men for at være klar, mange mennesker udveksle begreber kalibreret spektrometer, spektrometer og spektrometer.
Spektrometre har interne sensorer, der øjeblikkeligt kan måle lyset og opdele det indkommende signal på tværs af et detektorsystem, der måler signalet i små bånd eller individuelle bølgelængder baseret på systemets opløsning. (dvs. 1 nm, 5 nm eller 10 nm opløsning). Dette gøres ved hjælp af CCD -arrays (charge coupled device) eller CMOS-billedsensorer (complementary metaloxid halvleder).
Kalibrering påføres derefter på hver bølgelængde for at konvertere signalet for hver pixel i antal til en kalibreret læsning af både amplitud og bølgelængde, der typisk er afbildet i en graf på det interne display eller på en pc. Disse kalibrerede bølgelængde og lysniveauaflæsninger konverteres derefter af mange algoritmer til at beregne farvetemperatur, duv og CRI.
Spektrometre sælges oftest for at måle UV til VIS eller NIR i en enkelt scanning. Der er systemer, der er i stand til at måle UVC og samt IR, men typisk nøjagtigheden af disse ydre bølgelængder er reduceret specielt til et bredbåndssystem.
Spektrometre kan give en meget præcis kalibreret bølgelængde og lysniveauaflæsning, forudsat at signalet er stærkt nok på tværs af hele spektret, der skal måles. Spektrometre har problemer med omstrejfende lys og støj, når signalet generelt er svagt, eller når VIS/NIR-udgangen er betydeligt stærkere end UV/IR.
Et radiometer eller lysmåler består typisk af en målerkrop, der måler spændingsstrømmen fra en intern eller ekstern detektor. Detektoren (sensor eller fotodiode) er designet til at måle et bestemt lysbånd som vist i følsomhedskurverne nedenfor. (dvs. SiC (siliciumcarbid) 215-355, SI (silicium) 200-1100nm, InGaAs 850-1700 nm ...)
Filtre føjes derefter til sensoren for at passere det lys, der skal måles, og blokere de uønskede bølgelængder fra målingerne. Sensorfilterkombinationen skaber den ønskede følsomhedskurve, ofte kaldet en klokkeformet buet. Nedenfor er tre forskellige filtre vist på den samme silicium foto-diode til at skabe 3 forskellige følsomhed kurver for UVA / VIS, UVA, og VIS.
Der er også filtre, der er designet til at tilbyde mere ensartet følsomhed over et bestemt bånd, som er særligt nyttigt til måling af LED'er, lasere og andre smalle båndkilder.
Sensorer er typisk kalibreret ved spidsbelastning og måler alt lyset under kurven for at give en kombineret aflæsning i enheder som lux, W / cm2, Lumen, Watts, Candela osv.
Radiometre tilbyder en mere enkel betjening, og er mindre tilbøjelige til støj og omstrejfende lys, når korrekt filtreret. Da radiometre er afhængige af filteret for at skabe et match til lyskilden, tilføjer variation i filtre fra forskellige lysmålerproducenter nogle vanskeligheder, når man sammenligner resultater af lysmålere fra forskellige leverandører. Også klokkeformede kurve af filteret kan øge den samlede fejl for lyskilder, der har mange toppe eller en top, der ikke er i midten bølgelængde af filteret. Nogle af disse fejl kan rettes med brugerdefineret bølgelængdekalibrering og algoritmer, mens andre er for vanskelige at rette med et enkelt filterdesign. Mange radiometre kan bruges med mange sensorer til at dække mange forskellige lysbånd som UVA, 250-400, VIS osv.
