人類借助光認知世界有兩種方式：一是光學成像，而是光譜分析。光學成像可以看到物質世界的形狀、尺寸等外在信息；光譜分析可以獲得物質成分信息，幫助看清物質的本質。光譜儀器理論提出于19世紀，但實用化的光譜儀器技術的發展經歷了漫長的過程。目前CMOS已經開始應用于直讀光譜分析技術上了。
最新的CMOS傳感器
19世紀物理學家可希霍夫和本生通過夫瑯禾費譜線和火焰、電火花中的金屬譜線，建立了光譜分析的初步基礎。1928年之后，工業材料和機械裝備有了進一步的發展以及工業領域大量分析測量的需求，使得光譜儀器生產正規化、規模化成為可能，攝譜儀應運而生。由于其工作范圍過窄，無法滿足一些工業分析測量的需求，二十世紀五十年代，光柵光譜儀系統基本形成，光譜儀開始走出實驗室范圍廣泛應用在各行各業。現代隨著整個科學技術領域的飛速發展，尤其是高效的光學元件及CCD傳感器和CMOS傳感器的出現，光譜儀的技術發展也取得了巨大的進步、20世紀80年代世界上第一臺基于CCD技術的直讀光譜分析儀推出后，其小型化和靈活性是傳統光譜儀所無法比擬的，投入市場后立即受到使用者的青睞，市場份額快速增長并占領先導地位。但是在精密金屬分析領域，由于CCD的局限性，始終無法取代PMT直讀光譜儀的地位，而CMOS技術的光譜儀，由于其高靈敏度，讀取速度等特質，使其分析精度可達PMT直讀光譜儀的標準，CMOS技術光譜儀既包含了CCD光譜儀的全譜特性，又具備了PMT光譜儀對非金屬元素、金屬元素額極低檢出限，毫無疑問是直讀光譜儀發展的下一個分向標。