光源在球壁上任意一點(diǎn)上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣，進(jìn)入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層屢次反射，在內(nèi)壁上構(gòu)成均勻照度。積分球常用于測(cè)驗(yàn)光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)，也可用于丈量物體的反射率和透過率等。較常見的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀器為d/8結(jié)構(gòu)，也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測(cè)色儀，有兩種丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對(duì)色彩丈量的影響，進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集，在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。D50光源均勻光源高光譜成像
擋板，一般來說，進(jìn)入積分球的光不應(yīng)直接照射探測(cè)器元件或探測(cè)器收集直接反射率的球壁區(qū)域。為了達(dá)到這一目的，在積分球設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用擋板。然而，由于該裝置不是一個(gè)完美的積分球，擋板會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。入射到擋板上的光不能均勻地照亮積分球的其余部分。建議在球體設(shè)計(jì)中盡量減少擋板的數(shù)量。應(yīng)用，任何應(yīng)用的積分球的設(shè)計(jì)都涉及一些基本參數(shù)。這些包括基于積分球端口開口和外部設(shè)備的數(shù)量和尺寸選擇較佳積分球直徑。在選擇積分球內(nèi)部涂層的過程中，應(yīng)考慮光譜范圍和性能要求。還應(yīng)考慮使用擋板來控制入射輻射度和探測(cè)器視場(chǎng)，以及使用輻射度測(cè)量模型來確定積分球與探測(cè)系統(tǒng)的耦合效率。OLEDHelios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)在天文學(xué)領(lǐng)域，積分球幫助科學(xué)家研究星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，探索宇宙的奧秘。
積分球被普遍應(yīng)用于以下領(lǐng)域:1 運(yùn)動(dòng)追蹤，積分球可以用于運(yùn)動(dòng)追蹤應(yīng)用，例如跟蹤運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作。通過測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，確定運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)分析和評(píng)估。2 虛擬現(xiàn)實(shí)，積分球在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域也有著普遍的應(yīng)用。通過測(cè)量用戶的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，使用戶在虛擬環(huán)境中可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)和交互，提升虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。3 游戲控制，積分球可以用于游戲控制器，通過測(cè)量玩家的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，實(shí)現(xiàn)游戲的控制和互動(dòng)。4運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)，積分球在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有著重要應(yīng)用。通過測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)技能和表現(xiàn)，提供訓(xùn)練和康復(fù)指導(dǎo)。
反射率和透射率的測(cè)量：積分球可用于測(cè)量物體的反射率和透射率。通過將待測(cè)物體放置在積分球的出光口處，可以測(cè)量出該物體的反射光和透射光的比例，從而得到其反射率和透射率。色度測(cè)量：積分球可用于測(cè)量物體的顏色。通過測(cè)量待測(cè)物體在各種波長(zhǎng)下的反射光的強(qiáng)度，可以得出該物體的顏色特性。均勻照明：積分球也可用作均勻照明器，為需要均勻照明的場(chǎng)所提供照明?？偟膩碚f，積分球是一種非常有用的光學(xué)器件，普遍應(yīng)用于光源測(cè)試、顏色測(cè)量、光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域。積分球與概率論相結(jié)合，可以研究隨機(jī)粒子在球體內(nèi)的分布規(guī)律。
顯然，有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處，這樣就嚴(yán)重破壞了球體的球面度，進(jìn)而影響光線散射的均勻性。特別是當(dāng)2π開口比較大時(shí)，這種影響就更加明顯。積分球的外觀確是個(gè)中空的球體，外壁由金屬構(gòu)成，內(nèi)壁涂有擴(kuò)散率很高的物質(zhì)，如:硫酸鋇(BaSO4)或詩(shī)貝倫(SPEKTRON);硫酸鋇涂層的積分球價(jià)格較便宜，等效透過率的基線平坦度 T入稍差，但反射率(P入)較高，可達(dá)到 P入≥0.92;而詩(shī)貝倫涂層的積分球剛好與硫酸鋇涂層的相反，它的基線平坦度 T入 更趨于平直,但反射率稍差，P入≥0.80。它的內(nèi)徑可以做到從幾十毫米~幾百毫米不等;但內(nèi)徑越大則價(jià)格也越貴。積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進(jìn)行定制。D50光源均勻光源高光譜成像
通過積分球，可以計(jì)算地球表面到地心的溫度分布，為地質(zhì)學(xué)研究提供依據(jù)。D50光源均勻光源高光譜成像
積分球的典型應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：1.環(huán)境光學(xué)測(cè)量：積分球可用于測(cè)量環(huán)境光學(xué)參數(shù)，如大氣光學(xué)、水光學(xué)等。在大氣研究中，積分球可用于測(cè)量大氣中光的散射、吸收和傳播特性；在水研究中，積分球可用于測(cè)量水中光的散射、吸收和穿透特性。2.光學(xué)材料測(cè)試：積分球可用于測(cè)試光學(xué)材料的性能，如玻璃、塑料、晶體等。通過測(cè)量這些材料對(duì)光的反射和透射特性，可以評(píng)估其光學(xué)性能和質(zhì)量。3.醫(yī)學(xué)光學(xué)測(cè)試：積分球可用于醫(yī)學(xué)光學(xué)測(cè)試，如生物組織的反射和透射特性、激光輻射的生物效應(yīng)等。這些測(cè)試對(duì)于醫(yī)學(xué)研究和診斷具有重要意義。D50光源均勻光源高光譜成像
