分光計は、カメラが撮影する方法と同様の光を測定します。分光計は、光の素早いスナップショットを取り、光出力の画像(またはグラフ)を提供します。 これは、短時間光を入れ、着信信号を分解し、各波長を分離し、センサーの感度と受信信号の振幅に基づいてスケーリングするセンサーアレイ全体に広めることによって行われます。
放射計は、光の出力/振幅を測定するという点で似ていますが、どの波長が放出されたのか、個々の振幅を知ることができないという点で異なります。 ラジオメーターは、通常、センサーに到達する光レベルに比例するセンサからの入力電流または電圧を測定します。メーターは、補正/キャリブレーション係数を入力信号に適用し、校正された光レベルの測定を提供します。 メートルは1つの結合された結果のセンサーに達する光のすべての波長のための単一の読書を提供する。
分光計は分光放射計のベースユニットです。 分光放射計は、分光計が光学単位またはルクス/nm、ルーメン/nm、ワット/nm、W/cm2/sr/nm等の電力、強度、放射照度の較正された測定値を取ることを可能にする入力光学および較正を含む。 はっきり言って、多くの人々は、校正された分光計、分光計、分光放射計という用語を交換します。
分光計は、瞬時に光を測定し、システムの解像度に基づいて小さなバンドまたは個々の波長の信号を測定する検出器アレイ全体に着信信号を分割することができる内部センサーを持っています。(すなわち、1nm、5 nmまたは10nmの解像度)。これは、CCD(電荷結合デバイス)アレイ、またはCMOS(相補的な金属酸化物半導体)イメージセンサを使用して行われます。
キャリブレーションは、各波長に適用され、各ピクセルの信号を、通常は内部ディスプレイまたはPC上のグラフにプロットされる振幅と波長の両方の校正された読み取りに変換します。 これらの較正された波長および光レベルの読み取り値は色温度、duv、およびCRIを計算するために多数のアルゴリズムによって変換される。
分光計は、UVをVISまたはNIRに単一のスキャンで測定するために最も一般的に販売されています。UVCとIRを測定できるシステムがありますが、通常、これらの外波長の精度は特に広帯域システムのために低下します。
分光計は、信号が測定される完全なスペクトル全体にわたって十分に強い場合、高精度の較正された波長および光レベルの読み取りを提供することができます。 分光計は、信号が一般的に弱い場合や、VIS / NIR出力がUV/IRよりも大幅に強い場合、迷光とノイズに問題があります。
ラジオメーターまたはライトメータは、通常、内部または外部検出器からの電圧の電流を測定するメーター本体で構成されています。 検出器(センサーまたはフォトダイオード)は、以下の感度曲線に示すように、特定の光のバンドを測定するように設計されています。 (すなわちSiC(炭化ケイ素)215-355、SI(シリコン)200-1100nm、InGaAs 850-1700 nm.)
フィルターは、測定される光を渡すためにセンサーに追加され、測定から不要な波長をブロックします。センサーフィルターの組み合わせは、しばしばベル状湾曲と呼ばれる所望の感度曲線を作成します。UVA/VIS、UVA、VIS に対して 3 つの異なる感度曲線を作成するために、同じシリコン フォトダイオードに 3 つの異なるフィルターを次に示します。
LED、レーザー、その他の狭帯域源の測定に特に有用である特定のバンドに対してより均一な感度を提供するように設計されたフィルタもあります。
センサーは通常、ピーク強度で較正され、ルクス、W /cm2、ルーメン、ワット、カンデラなどの単位で1つの組み合わせの読み取りを提供するために、曲線の下のすべての光を測定します。
放射計はより簡単な操作を提供し、適切にフィルタリングされた場合、ノイズや迷子光になりやすいです。ラジオメーターは、光源との一致を作成するためにフィルタに依存しているので、異なるメーカーからの光メーターの結果を比較する際に、異なるライトメータのフィルタのバリエーションは、いくつかの困難を追加します。 また、フィルタのベル状曲線は、多数のピークを有する光源またはフィルタの中心波長にないピークの合計誤差を増加させることができる。これらのエラーの一部は、カスタム波長キャリブレーションとアルゴリズムで修正できますが、他のものは単一のフィルタ設計では修正が難しすぎます。 多くのラジオメーターは、UVA、250-400、VISなどの光の多くの異なるバンドをカバーするために多数のセンサーで使用することができます。
