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光譜輻射計使用稱為光譜輻射率的標度來定量表示光。光譜輻射計測量的量是“光譜輻射率"。單位為W/sr/m2/nm-1（瓦每球面度每平方米每納米）。
一般來說，光源發出的光有兩種：“強光"和“弱光"。在測量“強度"的尺度中，“輻射亮度"是考慮“從平面平行發射的光的強度"的指標。雖然“輻射通量（單位：W：瓦特）"考慮了面積，但“輻射率（單位：W/sr/m2）"不考慮面積或立體角。
輻射亮度具有根據波長而變化的特性，“光譜輻射亮度"是針對每個波長的輻射亮度的表達。為了測量光譜輻射亮度，從光源發出的光被衍射光柵分離（分裂）成波長，光譜輻射亮度是每個傳感器接收到的光。此外，接收到的光被轉換成電信號并確定光譜輻射率。
許多光譜輻射計都帶有計算單元，可以計算亮度（不同于輻射率）、三刺激值XYZ和色度坐標xy等值。
