A Spectrometer измерва светлина, подобна на това как камера прави снимка. Спектрометърът прави бърз моментен изстрел на светлината и осигурява изображение (или графика) на светлинния изход. Той прави това, като пуска светлина за кратък период от време, разгражда входящия сигнал и го разпространява по сензорен масив, който отделя всяка дължина на вълната и след това я мащабира въз основа на чувствителността на сензорите и входящата сигнали амплитуда.
Радиометрите са подобни по това, че измерват изхода/амплитудата на светлините, но се различават по това, че не могат да ви кажат коя(и) дължина(и) на вълната са били излъчвани или тяхната индивидуална амплитуда. Радиометърът обикновено измерва входящия ток или напрежение от датчика, който е пропорционален на нивото на светлината, което достига сензора. След това измервателният уред прилага коефициент на корекция/калибриране към входящия сигнал, за да осигури калибрирано измерване на нивото на светлината. Метърът осигурява единично отчитане за всички дължини на вълната на светлината, достигащи сензора в един комбиниран резултат.
Спектрометърът е базовата единица на Спектрорадиометър. Спектрорадиометрите включват входна оптика и калибрирания, които позволяват на спектрометъра да вземе калибрирани показания за мощност, интензивност и облъчване/излъчване в оптични единици или лукс/нм, лумени/nm, вата/nm, W/cm2/sr/nm и др. Макар и да е ясно, много хора сменят термините калибриран спектрометър, спектрометър и спектрорадиометър.
Спектрометрите имат вътрешни сензори, които могат моментално да измерват светлината и да разделят входящия сигнал на масив от детектори, който измерва сигнала в малки ленти или индивидуални дължини на вълните въз основа на разделителната способност на системата. (т.е. 1 nm, 5 nm или 10 nm резолюция). Това се извършва чрез използването на CCD (зареждат съчетано устройство) масиви, или CMOS (допълващи метал-оксид полупроводникови) сензори за изображения.
След това калибрирането се прилага към всяка дължина на вълната, за да се преобразува сигналът на всеки пиксел в брой за калибрирано отчитане както на амплитудата, така и на дължината на вълната, която обикновено се зачертава в графика на вътрешния дисплей или на компютър. След това тези калибрирани показания за дължина на вълната и нивото на светлината се преобразуват от множество алгоритми за изчисляване на цветната температура, duv и CRI.
Спектрометрите най-често се продават за измерване на UV до VIS или NIR при едно сканиране. Има системи, които са способни да измерват UVC и както и IR макар че обикновено точността на тези открити дължини на вълната е намалена особено за широка лентова система.
Спектрометрите могат да осигурят високо точна калибрирана дължина на вълната и отчитане на нивото на светлината при условие, че сигналът е достатъчно силен в целия спектър, който трябва да бъде измерен. Спектрометрите наистина имат проблеми със заблудената светлина и шум, когато сигналът е слаб като цяло или когато изходът VIS/ NIR е значително по-силен от UV/IR.
Радиометър или светлинен метър обикновено се състоят от тяло на метър, което измерва тока на напрежение от вътрешен или външен детектор. Детекторът (сензор или фото-диода) е предназначен за измерване на конкретна лента от светлина, както е показано на кривите на чувствителността по-долу. (т.е. SiC (силициев карбид) 215-355, SI (силиций) 200-1100nm, InGaAs 850-1700 nm...)
След това към сензора се добавят филтри, за да се премине светлината, която трябва да се измери, и да се блокират нежеланите дължини на вълната от измерванията. Комбинацията от сензорен филтър създава желаната крива на чувствителността, често наричана камбана, оформена извита. По-долу са показани три различни филтъра на един и същ силициев фото-диод, за да създадете 3 различни криви на чувствителност за UVA/VIS, UVA и VIS.
Има и филтри, които са предназначени да предложат по-единна чувствителност над конкретна лента, която е особено полезна за измерване на LED's, лазери и други тесни източници на ленти.
Сензорите обикновено се калибрират при интензитета на пика и измерват цялата светлина под кривата, за да осигурят едно комбинирано отчитане в единици като лукс, W/cm2, Лумени, Уотс, Кандела и др.
Радиометрите предлагат по-проста операция, и са по-малко склонни към шум и бездомна светлина, когато са правилно филтрирани. Тъй като радиометрите разчитат на филтъра, за да създадат съвпадение с източника на светлина, вариацията във филтрите от различните производство на светлинни метъри добавя известна трудност при сравняване на резултатите от светлинните метри от различните доставчици. Също така камбаната форма кривата на филтъра може да увеличи общата грешка за източници на светлина, които имат множество върхове или връх, който не е в центъра дължина на вълната на филтъра. Някои от тези грешки могат да бъдат коригирани с персонализирано калибриране на дължината на вълната и алгоритми, докато други са твърде трудни за коригиране с един филтърен дизайн. Много радиометри могат да се използват с множество сензори за покриване на много различни ленти светлина като UVA, 250-400, VIS и др.
