測量微小面積內光學密度（或透射率）的儀器，又稱測微光度計。在照相光度測量和照相分光光度測量中，用來測量底片照相密度。測微密度計按結構原理可分為兩類：①單光束測微密度計（見圖）。穩定的光源給出一束照射光，由顯微物鏡縮小，均勻地照射在待測底片上，底片上的像由另一顯微物鏡放大，投影在寬度和高度可調的狹縫（或光闌）平面上，狹縫限制著底片上被測量的區域，透過狹縫的光流被光電管接收。當照射光束通過底片上感光部分和未感光部分時，分別記錄光電流讀數i和i0，感光部分的密度等於lg(i/i0)。②雙光束測微密度計。一個光源發出兩束光：一束通過底片上待測區；另一束通過光學補償器(如光劈)，密度隨補償器上的位置成正比地變化。這兩束光到達同一光電探測器。測量時，移動光學補償器，使第二束光強等於通過底片被測區的第一束光強，此時補償器的位置便表示出底片的密度。這種裝置不要求光源穩定，測量精度較高。
單光束測微密度計原理圖
測微密度計一般都有兩個同步移動的機構：一個帶動被測底片，另一個帶動記錄紙。這樣可自動掃描光譜底片。較新的全自動底片處理機，附有電子計算機數據處理系統，能自動、迅速、準確地測量各類天體的星等、光譜的密度（或透射率）、位置、形狀、大小，並歸算出視差、自行、視向速度、等值寬度等。