球内壁上涂有理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于的材料。常用的材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99%以上，这样，进入积分球的光经过内壁涂层多次反射，在内壁上形成均匀照度。为获得较高的测量准确度，积分球的开孔比应尽可能小。开孔比为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。积分球的条件：A、积分球内外表为一完整的几何球面，半径处处持平；B、球内壁是中性均匀漫射面，关于各种波长的入射光线具有相同的漫反射比；C、球内没有任何物体，光源也看作只发光而没有什物的抽象光源。影响积分球丈量精度的因素：A、球内壁是均匀的抱负漫射层，服从朗伯定则；B、球内壁各点的反射率持平；C、球内壁白色涂层的漫射是中性的；D、球半径处处持平，球内除灯外无其他物体存在；所以，积分球内壁起球，剥落，黄变都会影响其丈量精度。

此外，测量需要准确的波长扫描(这对于光谱连续的灯的测量准确性不是问题，但对分离光谱的灯的光色参数特别是色参数测量准确性很重要，例如白炽灯的色温测量准确度很高而三基色节能灯的色温测量准确度较差)，测量的分辨率和准确度又与输入输出狭缝宽度、波长定位及扫描步长关系很大。所以光电倍增管式光谱仪的测量速度较慢，早期的光谱仪一般需2～3分钟，近期的也需要10秒钟左右。被测灯发出的复色光在积分球内均匀混光后被光纤输入端头接收，并由光纤传送进入光谱仪，再经滤色进入输入狭缝，投射到光栅上对光谱光功率信号进行分解。因为作为光电转换的光电倍增管本身无法区分光谱，所以由机械装置转动光栅来把一定带宽的单色光功率信号按照波长大小依次投射到输出狭缝，由紧贴狭缝的光电倍增管接收并把光功率信号转换并多级放大为电信号，再由外部电路进一步放大输出到电脑中进行处理。在这一系列过程中，技术非常复杂。

阵列式CCD光谱仪内部的工作原理与光电倍增管式不同的地方是，阵列式CCD光谱仪由光栅把被测灯的复色光分解为按波长大小顺序排列的光谱光功率信号，并一次性同时投射到可区分光谱波长的CCD阵列上，这种一次成像接收并获得各波长光谱光功率信号的方式替代了需要扫描依次把单色光输入到光电倍增管中来“分时段”接收各波长光谱光功率信号。并由此不再需要光栅扫描的机械转动装置。所以，测量速度非常快，可达毫秒级。目前，照明用的较好的CCD转换器为2048位，计算可得高波长精度为0.2nm。各方面总体来说，目前精度还比不上光电倍增管式光谱仪。CCD的缺点有：①基底噪声较大；②暗电流与温度关系密切，需冷却，每降低5～7℃，暗流就减小一半，应用的CCD常用液氮制冷，使其温度低于-110℃；半导体制冷一般为-10℃至-20℃，难以达到很高水平；③ CCD器件各个像素的量子效率不一致，会造成各波长光功率大小测量误差，这比上面提到的光电倍增管光阴极表面各点灵敏度不均匀的影响要严重。