积分球又称光度球、光通球等。是一个中空的完整球壳（即空腔球体）。其内壁涂有白色的漫反射材料。是可用于测试光源的光通量、色温、光效等参数的高效率器件。光源S在球壁上任意一点B上产生的光照度。是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。积分球内壁涂层反射率ρ(λ)和积分球等效透过率τ(λ)。都是积分球较重要的质量指标。积分球壁上开一个或者是几个小窗孔。来用作进光孔和放置光接收器件的接收孔。积分球上的小窗孔可以让光进入并与检测器靠得较近。积分球测试法被公认为测量光源光通量的较准确方法之一。D75 光源辐射定标单色光源
在颜色测量仪器中，积分球具有以下两方面功能：1.光接收器：被测光经积分球上的小孔进入球内，在内壁上设置一个或多个探测器。由光探测器输出的光电流与积分球内壁的光照度成正比，也就是与进入积分球的光通量成正比。这样，就可以根据输出光电流的变化，得知进入积分球的光通量变化。2.均匀照亮的物面：在积分球内壁上与出光孔对称且均匀地放置几个灯泡（通常有四个或六个）。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀照亮的发光球面，用它可作为被测光学系统的、亮度均匀的、大视场的物面（光学系统入瞳与出光孔基本重合）。该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性的测量。弱光太阳光模拟器标准光源积分球对于评估光源的显色指数、色品坐标等色彩相关参数尤为有效。
色差仪中有一个重要的组件就是积分球，一般而言，光学扩散片在小心使用下，可降低测量时因探测器上的入射光源不均匀分布或光束偏移所造成的微小误差，因此可以提高测量的准确性。但是在精密的测量时，就必须使用积分球作为光学扩散器使得上述的误差较小。积分球的基本原理是光通过采样口被积分球收集，如图1，在积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。使用积分球来测量光通量时，可使得测量结果更为可靠，积分球可降低并除去由光线的形状、发散角度、及探测器上不同位置的响应度差异所造成的测量误差。
积分球的应用如下：1. 光纤光谱测量：在光纤通信领域，积分球可用于测量光纤传输的光谱信息，从而分析光纤的传输性能和损耗。2. 视觉研究：在视觉研究领域，积分球可用于评估视觉系统对不同光环境的适应性，如亮度、色温、对比度等。总之，作为光源测试领域的佼佼者，积分球凭借其独特的设计和突出的性能，在光源评估、光谱分析、环境光测量等多个领域得到了普遍应用。随着技术的不断进步，积分球在光源测试领域的应用前景将更加广阔。积分球常与光谱仪、照度计等设备配合使用，实现多参数同步测量。
如何评估空间均匀性？通常通过实验测量：在球内不同位置（尤其是可能不均匀的区域，如端口附近、挡板阴影区）放置小型探测器或光纤探头。使用稳定光源照射积分球。测量各点的辐照度值。计算这些测量值的相对标准偏差 (RSD) 或较大偏差，作为均匀性的量化指标。高性能积分球的均匀性可达 ±0.5% ~ ±1% 甚至更好（在中心区域避开端口/挡板直接影响区）。积分球的空间均匀性是其功能实现的基石，源于：高反射、完美漫射（朗伯）的球壁涂层。光线在球腔内经历充分的多次漫反射和混合。关键结构（挡板）阻挡直射光，强制光路混合。积分球适用于测量各向同性光源，如白炽灯、荧光灯和LED灯泡。亮度均匀光源光谱测试仪
积分球适用于测量激光二极管（LD）的光功率和光束均匀性。D75 光源辐射定标单色光源
空间均匀性的形成原理：高漫反射涂层的主要作用：光线撞击球壁任意一点时，会向整个半球空间均匀散射（遵循余弦定律）。从球腔内任意一点观察球壁任意一点，其亮度是相同的（各向同性）。球壁涂层（如BaSO₄或PTFE）具有近乎完美的朗伯体散射特性。这意味着：这种特性使得每次反射都“重置”了光的方向信息，消除了入射光方向性的影响。多次反射与光混合：光源发出的光（或样品反射的光）首先照射到球壁某点A。点A将光向整个球腔空间漫反射。这些散射光中的一部分会照射到球壁其他点（B, C, D...），这些点同样进行朗伯漫反射。经过4-5次或更多次这样的漫反射后，光在球腔内的传播路径变得极其复杂且随机。较终，来自不同初始位置和方向的光线在球腔内充分混合叠加，使得球内任意位置接收到的光通量（辐照度）基本相等。D75 光源辐射定标单色光源
