LED照明集成图像传感器大部分为光积分型的器件（如电荷耦合摄像器件），它的输出电流不但与光敏面上的照度有关，也和两次取样的间隔时间，即积分时间有关。若以，。代表它的输出电流信号，E。代表光敏面上的照度，￡代表两次取样的间隔时间，则在正常工作范围内有，。= KE，t=KQ， (2- 11)式中，K为比例常数；Q，=E，￡，称为曝光量，单位为lx．s。
对于既定元件，曝光量应限定在一定的范围之内，其上限为饱和曝光量Q。。对于摄像和以光庋测量为基础的CCD应用系统，光敏面上任何像敏单元上的曝光量Q，均应低于Qsat，否则将产生画面亮度的失真，或产生较大的测量误差。
因为Q，=E。￡，所以可通过适当选择CCD器件光敏面上照度E，和两次采样间隔时间￡来达到Q，< Qsat。但是，t-般由驱动器的转移脉冲周期TSH确定，当采用石英晶体振荡器为主时钟设计驱动器时，TSH可认为是常数。所以调节曝光量通常是通过调节CCD光敏面上的光照度来实现的。要求光敏面上任何点的照度应满足E，≤宰 (2 - 12)光敏面的照度也不能太低。如果某些点的照度低于CCD器件的灵敏阈，这些较暗部便无法测出，从而降低画面亮度的层次或产生测量误差。最好是把光敏面上的最大照度E一调节为略低于Qatu/t，以充分利用器件的动态范围。
对于CCD应用系统，CCD器件光敏面的照度就是经光学系统成像的像面照度或者是经光学系统进行傅里叶变换后的谱面照度。
发光特性接近于余弦辐射体的物体经光学系统成像，其轴上像点的照度E’。和轴外像点照度E’可分别用下列两式表示：
E，。：（等）2 K7tLsiri2 u 7 (2 - 13)E，=E，。cos4(U (2- 14)式中，凡，和n分别为光学系统的像方和物方介质的折射率；K为光学系统的透过率；L为物体的亮度；U，为像方孔径角；叫为所考虑点对应的视场角。
对于观察或测量自然景物，由于景物的亮度不易改变，一般选取u 7角取得合适的像面照度。对于观察无限远景物，应使用望远镜，这时sinu’一劳，轴上像点的照度为Eo=等（笋）2 （2一巧）可见，这种情况下像面熙度与相对孔径D/f'的平方成正比，主要靠选择望远镜的相对孔径来达到像面照度与CCD光敏特性相匹配。
对于观测人工照明目标，则可用合理选择照明光源的功率及照明系统的参数来调节被观测对象的亮度值L并配以合适的观测光学系统来保持所需的像面照度。
有些测量系统像面或谱面照度分布不均匀，最大和最小照度之差远超过CCD器件的响应范围，这时，单靠调节照明和光学系统的参数不能达到目的。例如，调节光源或光学系统孔径角使像面照度最大值E一<鼍堕，则暗区照度过低无法检测，如调节使暗区照度达可测值，则E一>鼍堕。为了使在这种情况下能够完成测量，可采用滤光补偿法。这种方法适合于像面或谱面照度分布有一定规律、明暗差较大的情况。
滤光补偿法就是在CCD器件光敏面前放置一块透过率按一定规律分布的滤光镜，使高照度区的照度降下来，达到E x<鼍坚，而低照度区的照度不受影响或少受影响。这样，就可使整个像面或谱面测量值均在可测范围之内。而各点的实际照度E(z，y)可由实测照度E（茏，y）和滤光镜相应点的透过率r（x，y）求得y) (2- 16)E(菇，y，={≥弋笔专，_罗字实际上，滤光镜的透过率不要求制作得很准确，准确值可在系统组装盾通过实验标定。