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那些处理光谱学和光测量设备的人有时会想知道光谱仪、光谱辐射度计、光谱仪和光度计之间有什么区别。了解这些差异对于特定应用非常重要，这样资金就不会浪费在无法完成工作的错误设备上。本技术说明解释了这些差异并给出了每个类别的示例。然而，作为起点，应该提到的是，任何名称中包含“光谱”的设备都会测量作为波长函数的参数。无论是光强还是反射率或吸收率，都在一定范围内的每个波长处提供其值。因此，诸如光度计之类的仪器只能测量某种物质的总量，而不能测量每个波长的单独值。
光谱仪可以测量光的相对强度作为波长的函数。通常采用反射几何结构的衍射光栅用于将光分散到 CCD 相机上。每个像素将接收小带宽的入射辐射。图 1 显示了几何形状：
近年来，随着数字光处理 (DLP) 技术的引入，新型光谱仪应运而生。一次使用一个微镜阵列将一小部分光谱反射到单元件探测器上，然后逐段构建完整光谱。图 2 显示了这种布置。
与阵列探测器相比，使用 DLP 技术的一个主要优点是单晶探测器的成本（特别是在 NIR 区域）远低于 InGaAs 探测器阵列，后者可能相当昂贵 。 DLP 镜不会显着增加仪器的价格。除了成本之外，DLP 的检测器面积可以更大（几毫米而不是几十微米），这可以提高信噪比 (SNR)，并且可以减少由于缺陷像素和像素间不均匀性而导致的扫描错误，因为仅使用单元件检测器。
光谱辐射计是具有光强度校准功能的光谱仪。因此，每个波长的测量光都会有一个与之相关的单位。该单位可以是辐射计量单位，例如瓦特/平方米，也可以是光度计量单位，例如勒克斯，具体取决于应用或量子单位，例如μ mol/m^2/sec（用于测量光合通量密度）。
图 3 显示了照明通行证的两个测量结果。左图显示相对强度，右表显示以勒克斯或英尺烛光为单位的总照度。
在图 4 中，量子表示用于显示光合光子通量密度 (PPFD) 作为波长的函数。专为农业应用量身定制的 Spectrum Genius 农业照明 (SGAL) 应用程序如下图所示。图表下方的滑块可以移动，因此可以找到每个特定波长的 ppfd 值。
该应用程序还测量 400-700 nm 范围内的总 PPFD，在本例中该值为 267 μ mol/m 2 /sec
必须注意的是，辐射辐照度单位在整个电磁范围内有效，但光度单位仅在 380-780 nm 范围内有效。因此，谈论 250 nm 波长的照度和勒克斯意义不大。
光谱辐射计用于测量表面反射率，并使用反射率计算材料在一定波长范围内的吸光度。因此，分光光度计包含一个内部光源，照射在物体上并测量反射率。参考光束R 0通常从99%漫反射光谱仪表面测量并记录在仪器中。通过测量反射强度，通过r=R/R 0的比率来测量反射率。吸光度计算为 log(1/r)，其中 r 不是百分比。图 5 显示了 900-1700 nm 范围内的分光光度计，该分光光度计属于 NIR 范围，并且也使用 DLP 技术。
分光光度计也可以使用线性阵列，但 DLP 技术更便宜，并且单元件检测器的尺寸可能比阵列单元大得多，从而提高了信噪比。
光度计和辐射计都测量总光照度（以勒克斯为单位）或总光辐照度（以瓦特/米^2为单位）。没有测量光谱。
总之，分光计、分光辐射计和分光光度计与简单的辐射计和光度计的不同之处在于，它们包含一个衍射光栅，可以将信号分解为不同的波长。 DLP 技术消除了对 InGaAS 阵列探测器的需求，有助于降低近红外区域光谱仪的成本。
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