Μια σφαίρα ολοκλήρωσης είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη δοκιμή και τη μέτρηση ορισμένων ιδιοτήτων μιας φωτεινής πηγής. Το φως διαχέεται ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια του εσωτερικού της σφαίρας μέσω μιας εξαιρετικά ανακλαστικής επίστρωσης με εξίσου υψηλό βαθμό διάχυσης. Αυτή η διάχυση επιτρέπει τη μέτρηση ιδιοτήτων που δεν θα μπορούσαν διαφορετικά να παρατηρηθούν ή να μετρηθούν. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μέσο παροχής ομοιόμορφου φωτισμού ενός δείγματος δοκιμής για άλλους σκοπούς, όπως η έρευνα και η φωτογραφία.
Πολλά διαφορετικά σχέδια ενσωμάτωσης σφαιρών χρησιμοποιούνται μεταξύ άλλων από εργαστήρια, ερευνητές, τεχνικούς ελέγχου ποιότητας και οργανισμούς δοκιμών καταναλωτικών αγαθών. Μπορεί να είναι πολύ μικρά μοντέλα, ικανά να κρατηθούν με το ένα χέρι ή με διάμετρο έως 6.5 μέτρα ή μεγαλύτερη. Ανεξάρτητα από το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, μια τυπική σφαίρα ενσωμάτωσης έχει ορισμένα βασικά χαρακτηριστικά. Ένα άνοιγμα για μια πηγή φωτός και ένα μέρος για την τοποθέτηση οπτικών ανιχνευτών ή άλλων οργάνων είναι στάνταρ. Ορισμένα μοντέλα ενδέχεται να μπορούν να δέχονται πολλαπλές πηγές φωτός που μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεμονωμένα ή ταυτόχρονα, καθώς και να διαθέτουν πολλαπλές βάσεις οργάνων.
Τα διαφράγματα είναι ένα άλλο κοινό χαρακτηριστικό μιας σφαίρας ενοποίησης. Ένα διάφραγμα είναι ένα μικρό φυσικό φράγμα που εμποδίζει την άμεση ακτινοβολία φωτός να περάσει από την πηγή απευθείας στον ανιχνευτή ή σε άλλα όργανα.
Οι σφαίρες ενσωμάτωσης έχουν μια εσωτερική επίστρωση που αποτελείται από ένα από τα πολλά υλικά που αντανακλούν και διαχέουν το φως. Με την εισαγωγή μιας πηγής φωτός σε μια τέτοια κούφια σφαίρα, το φως διαχέεται και ανακλάται πολλές φορές έως ότου η έντασή του είναι ουσιαστικά ίση σε οποιοδήποτε σημείο της σφαίρας. Η επίστρωση μιας σφαίρας ολοκλήρωσης εξαρτάται από τα μήκη κύματος του φωτός που έχει σχεδιαστεί να ανακλά, όπως το ορατό, το υπεριώδες ή το υπέρυθρο φως.
Οι ιδιότητες της διάχυσης και της ανάκλασης που καταλήγουν σε ομοιόμορφη ένταση φωτός καθιστούν μια σφαίρα ενσωμάτωσης χρήσιμο εργαλείο για τη δοκιμή πηγών φωτός, όπως λέιζερ ή άλλα φώτα, και για τον προσδιορισμό πολλών πληροφοριών σχετικά με τη συνολική ισχύ, την ένταση και την απόδοσή τους. Μια σφαίρα ολοκλήρωσης είναι επίσης χρήσιμη για τη δοκιμή υλικών δειγμάτων. Χρησιμοποιώντας μια πηγή φωτός με γνωστές παραμέτρους, είναι δυνατό να μετρηθούν με ακρίβεια οι ιδιότητες ανακλαστικότητας, απορρόφησης και διάχυσης ενός δείγματος.