در علم اپتیک، دیافراگم یک ساختار مات نازک با یک دهانه (دریچه یا گشودگی) در مرکز آن است. نقش دیافراگم متوقف کردن همه نور عبوری بجز نور عبور کننده از مرکز آن است. بنابراین به آن ایستگاه نیز گفته می شود.

برای سنجش میزان تابش از یک منبع نورانی یا نور روشن کننده یک سطح از وسیله تابش سنج یا نورسنج استفاده می شود. اغلب تابش سنج ها شامل یک بدنه، فتوسل یا سنسور نور و صفحه نمایش هستند.

طول مدت و میزان تابش از سوی خورشید دریک منطقه یا ناحیه خاص در کلیه زمان های طلوع تا غروب خورشید، بوسیله تجهیز آفتاب نگار تعیین می شود. این دستگاه قادر است فواصل زمانهایی را که خورشید می درخشد، بر روی کارت های مخصوص ثبت نماید.

این سنجنده، جهت اندازه گیری پدیداری جو مورد استفاده قرار می گیرد، همچنین این وسیله به نام “meteorological optical range (MOR)” که با اندازه گیری مقدار نور پراکنش شده توسط ذرات ( دود، غبار، مه، باران و برف ) موجود در هوا که از داخل  یک حجم نوری نمونه عبور می نمایند، نیز شناخته می شود.

کدورت سنج وسیله ای جهت اندازه گیری ذرات معلق در یک مایع یا گاز می باشد. این دستگاه با بکارگیری پرتو نور و مجموعه ای از دتکتورهای نوری در یک طرف ( معمولا 90 درجه) از منبع پرتو نوری کار می نماید. چگالی ذرات تابعی از نور منعکس شده از ذرات به دتکتورها می باشد. تا اندازه ای، مقدار نور منعکس شده از یک چگالی داده شده از ذرات به خواصی نظیر شکل، رنگ و بازتاب پذیری آنها وابسته است.

حسگر آلبیدومتر ترکیبی از دو حسگر تشعشع یا پیرانومتر می باشد که حسگر بالایی جهت اندازه گیری میزان تابش کلی خورشید و حسگر رو به پایین میزان تابش منعکس شده از سطح را اندازه گیری می نماید. حسگر فوق می تواند میزان تابش در طیف بین 310 تا 2800 نانومتر را اندازه گیری نماید.

تابش سنج خالص وسیله ای است که برای اندازه گیری مقدار انرژی گرمایی تشعشعی و نیز برای اندازه گیری تشعشع نور (net) در سطح زمین کاربرد دارد. نام رادیومترنت از این حقیقت ناشی می شود که تصور شده جهت اندازه گیری تشعشع فرودی (incoming) منهای تشعشع فرستاده شده به سمت بالا (upwelling) بکار می رود. اگرچه مدلهای مختلفی از این وسیله موجود است، اما عمومی ترین مدل که در تحقیقات علمی از آن استفاده می شود، مدل 4 جزئی می باشد. این مدل جهت اندازه گیری 4 جزء مجزا از بیلان انرژی سطح بکار می رود.

پیرهلیومتر تابش مستقیم خورشید را در باند 0.2-3µ اندازه گیری می کند. با ورود انرژی خورشیدی به داخل این تجهیز از طریق دریچه تعبیه شده و هدایت آن به ترموپیلی که گرمای ورودی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند، داده ها ذخیره می شوند. به وسیله فرمول های محاسباتی سیگنال ولتاژ به واحد وات بر متر مربع تبدیل میشود. این وسیله برای محاسبه و اندازه گیری ضخامت اپتیکی جو و مقدار بخار آب موجود در جو (در لحظه گذر ماهواره) بکار می رود و برای پایش جو و تعیین میزان آلودگی پیکسل به غبار، لکه های ابر، ابرهای نازک پرسا ( Cirrus) و بخار آب کاربرد دارد.

Pyrgeometer یک وسیله است که طیف تشعشعی مادون قرمز اتمسفر را در محدوده تقریبی 4.5-100 میکرومتر اندازه گیری می نماید. این ابزار نسبت به تشعشعات موج کوتاه و بلند حساسیت متفاوتی دارد که هم برای تست و آزمایش مواد و هم برای کاربردهای جوی طراحی شده است. تشعشعات موج بلند توسط همه اشیاء موجود در زمین ساطع می شود. با این حال، هدف اصلی این تجهیز انجام مشاهدات هواشناسی تابش های جوی و تابش خالص بین زمین و جو است.

در این لیدار، با دیجیتایز موج برگشتی و مقایسه آن با موج ارسالی، می توان پروفیل ارتفاعی از اجسام را بدست آورد.  از کاربردهای اساسی این نوع سنجنده، محاسبه دقیق محتوای گیاهی، محاسبه توپوگرافی دقیق و طبقه بندی بهتر عوارض است. این تکنولوژی بسیار جدید بوده و هنوز جنبه های بسیاری از این تکنولوژی مشخص نشده است و محققان زیادی در این زمینه مشغول به تحقیق هستند. شکل زیر نشان دهنده روند ارسال و برداشت موج پیوسته لیزری است.

پایه اصلی سیستم Airborne Lidar Hydrography (ALH) بر این است که سنسور لیدار دو طول موج لیزر را به سوی سطح آب می فرستد، همانطوری که در شکل زیر (شکل 1) ملاحظه می فرمائید، عمق آب ممکن است از اختلاف زمان بازگشت لیزر انعکاسی از سطح آب و کف دریا محاسبه گردد.

محفظه خلأ محیط بسته صلبی است که توسط پمپهایی مخصوص، هرگونه گاز و هوای موجود در آن تخلیه شده تا شرایط خلأ جهت انجام آزمایشهای فیزیکی را فراهم آورد. این شرایط جهت آزمایش عملکرد تجهیزات مختلف از جمله سنجندههای فضایی کاربرد دارد.

دستگاه “MFR”، یک وسیله است که بصورت همزمان، اجزای نرمال مستقیم، پراکنده شده و کلی طیف فرودی خورشید را اندازهگیری مینماید. این دستگاه از ترکیبات  واسط دیودهای نوری فیلتری مستقل جهت تعیین “Irradiance” در شش طول موج و یک کانال پهن باند، استفاده مینماید که در یک محفظه که از نظر دمایی کنترل میشود، نصب شده است.  انتخاب طول موجها، اجازه میدهد که دوباره سازی Irradiance تابیده شده طیفی خورشید و تعیین ضخامت نوری بخار آب، هواویزها و ازن انجام گیرد. این دستگاه شامل دو جز اصلی میباشد: یک detector و یک محفظه الکترونیکی.

اندازه گیری شرایط جوی در حین انجام مشاهدات میدانی یکی از ملزومات و اطلاعات اولیه مورد نیاز جهت معرفی به مدلهای اتمسفری به منظور تعیین میزان تابش در بالای اتمسفر و قبل از ورود به سنجنده میباشد. تمام نمای آسمان (Total sky imager) وسیله ایست که برای رهیابی و وجود ابر در آسمان محل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار در کنار دیگر وسیله های اندازه‌گیری و سنجش از دور کارایی به‌سزایی دارد. وجود این دستگاه در ایستگاه های هواشناسی، پایگاه های لیداری، ایستگاه‌های فرودگاهی و در دریانوردی میتواند داده‌های این منابع را تکمیل و اصلاح نماید. یکی از پارامترهایی که بطور مستقیم از این بدست می‌اید میزان ابرناکی است که در سنجش از دور جو اهمیت بسیاری دارد.

"گونیومتر" وسیله ای است که به منظور اندازهگیری زوایا و یا دوران یک شیء در وضعیتهای معلوم زاویهای مورد استفاده قرار میگیرد. این تجهیز بیشترین کاربرد خود را در کالیبراسیون دوربینهای هوایی دارد که در این زمینه به منظور تعیین موقعیت زاویهای دقیق کلیماتورهای مورد استفاده، بکار گرفته میشود. در زمینه کالیبراسیون دوربینهای رقومی هوایی نیز همچنان این تجهیز دارای کاربرد بوده که در ترکیب با سایر تجهیزات کالیبراسیون در آزمایشگاههای معتبر کالیبراسیون مانند Carel Zeiss و DLR مورد استفاده قرار میگیرد.

طیف سنج ها  تجهیزاتی هستند که برای اندازه گیری چگالی طیفی شار تابشی فرودی مورد استفاده قرار می گیرند. به عبارت دیگر می توان گفت که این تجهیز شدت تابش فرودی را به صورت تابعی از طول موج آن تابش ثبت و اندازه گیری می نماید. انواع بسیار متفاوتی از این تجهیز وجود دارد که معمولاً بر حسب محدوده طول موج فعالیت، تکنولوژی مورد استفاده در اندازه گیری و حد تفکیک تقسیم بندی می گردند. دو گروه کلی از طیف سنج ها وجود دارد که با عناوین تک اشعه و زوج اشعه شناخته می شوند. یک طیف سنج زوج اشعه، اقدام به اندازه گیری نسبت شدت در شعاع های مختلف نوری می نماید حال آنکه در طیف سنج های تک اشعه، مقدار مطلق شدت تابش، اندازه گیری و ثبت می شود.

این تجهیز جهت شبیه سازی تابش خورشیدی در کالیبراسیون سنجنده های تصویربرداری فعال در محدوده نور مرئی کاربرد دارد.شبیه سازی تابش خورشید، از هر دو منظر میزان انرژی و محدوده طیفی، صورت گرفته و این ابزار قادر به تولید تابش شبه خورشیدی در محیط آزمایشگاه می باشد که عمدتاً جهت تست سیستم های تصویر برداری کاربرد دارد. این تجهیز ممکن است به صورت مجزا و یا در ترکیب با کره ادغام های کوچک بکار گرفته شود.

جسم سیاه طبق تعریف "شئ ای است که تمامی تابش فرودی را جذب می کند بطوری که هیچ تابش الکترومغناطیسی از آن عبور نکرده و منعکس نیز نمی شود". از اینرو این جسم در دمای پایین کاملاً سیاه به نظر می رسد که این امر دلیل نامگذاری آن می باشد. اگر جسم سیاه حرارت داده شود، منبعی ایده آل جهت ایجاد تابش الکترومغناطیس در محدوده حرارتی خواهد بود.

این تجهیز اپتیکی شامل یک محفظه توخالی کروی شکل است که سطح داخلی آن دارای بازتابش بالا از نوع لامبرتی بوده و با یک روزنه در سطح این کره امکان ورود و خروج انرژی تابشی از آن فراهم می آید. مهمترین ویژگی این تجهیز، انتشار و تابش انرژی الکترومغناطیس به صورت کاملاً یکنواخت می باشد. اشعه های نوری برخورد کننده با هر نقطه از سطح داخلی این تجهیز پس از انعکاس های متعدد، جهت غالب تابش خود را از دست داده و همگی بطور یکنواخت منتشر می شوند. به عبارت دیگر Integrating Sphere را می توان تجهیزی جهت پخشیده کردن تابش دانست که ضمن حفظ توان تابشی منبع، ویژگی ها و اطلاعات مکانی مربوط به تابش را از بین می برد.

با توجه به اینکه ویژگی های نوری مواد، وابسته به طول موج دریافتی آنها می باشد، لذا این تجهیز دارای کاربردهای وسیعی در علوم آزمایشگاهی و آزمایش های اپتیکی می باشد.اصول کارکرد یک تکفام ساز بر پایه اصل پاشندگی نوری توسط منشور یا پراکنش نور توسط یک پراشنما (diffraction grating) می باشد که معمولاً منشور یا پراشنمای این تجهیز، در حالت بازتابی مورد استفاده قرار می گیرد و منجر به جداسازی طول موج های مختلف نور از یکدیگر می گردد.

شیدسنج خورشیدی نوعی ﺗﺎﺑﺶﺳﻨﺞ زﻣﯿﻦ-ﭘﺎیﻪ غیرفعال اﺳﺖ ﮐﻪ ﺷﺪت ﻧﻮر ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ و ﻧﻮر پراکنده شده‌ خورشید از ذرات جوی را در طول‌ موج‌های معین با پهنای کمتر از 10 نانومتر و با میدان دید محدود اندازه‌ گیری می‌کند.

در این قسمت به توضیح تجهیزات آزمایشگاه سنجش از دور می پردازیم.