الحساسية الطيفية هي الكفاءة النسبية للكشف ، للضوء أو الإشارة الأخرى ، كدالة في التردد أو الطول الموجي للإشارة.

في علم الأعصاب البصري ، تستخدم الحساسية الطيفية لوصف الخصائص المختلفة للصبغات في الخلايا القضيبية والخلايا المخروطية في شبكية العين. من المعروف أن الخلايا القضيبية تكون أكثر ملاءمةً للرؤية والخلايا المخروطية ذات الرؤية التصويرية ، ولأنها تختلف في حساسيتها تجاه الأطوال الموجية المختلفة للضوء. وقد ثبت أن الحد الأقصى من الحساسية الطيفية للعين البشرية تحت ظروف ضوء النهار يبلغ طول موجة 555 نانومتر ، بينما في الليل تتحول الذروة إلى 507 نانومتر.

في التصوير الفوتوغرافي ، غالباً ما يتم وصف الأفلام وأجهزة الاستشعار من حيث حساسيتها الطيفية ، لتكملة منحنياتها المميزة التي تصف تجاوبها. يتم إنشاء قاعدة بيانات للحساسية الطيفية للكاميرا ويتم تحليل المساحة الخاصة بها. بالنسبة لأفلام الأشعة السينية ، يتم اختيار الحساسية الطيفية لتكون مناسبة للفوسفورات التي تستجيب للأشعة السينية ، بدلاً من أن تكون مرتبطة برؤية الإنسان.

في أنظمة المستشعرات ، حيث يمكن قياس المخرجات بسهولة ، يمكن توسيع الاستجابة لتكون ذات طول موجي ، مع دمج الحساسية الطيفية. عندما يكون نظام المستشعر خطيًا ، يمكن أن تتحلل حساسيته الطيفية ومسؤوليته الطيفية مع وظائف أساس مماثلة. عندما تكون استجابة النظام عبارة عن دالة غير خطية أحادية الرتبة ثابتة ، يمكن تقدير وتصحيح انظام الخطي ، لتحديد حساسية الطيف من بيانات المدخلات والمخرجات الطيفية عبر الطرق الخطية القياسية.

ومع ذلك ، فإن استجابة القضيب والخلايا المخروطية للشبكية لها استجابة غير خطية تعتمد على السياق (مقترنة) ، مما يعقد تحليل حساسياتها الطيفية من البيانات التجريبية. على الرغم من هذه التعقيدات ، فإن تحويل أطياف الطاقة الضوئية إلى المنبِّه الفعال ، إثارة التصريف الضوئي ، يكون خطيًا تمامًا ، كما أن التوصيفات الخطية مثل الحساسية الطيفية مفيدة جدًا في وصف العديد من خصائص رؤية الألوان.

يتم التعبير عن الحساسية الطيفية في بعض الأحيان على أنها كفاءة كمية ، أي ، كاحتمال الحصول على تفاعل كمي ، مثل الإلكترون الملتقط ، إلى كمية من الضوء ، كدالة طول الموجة. في سياقات أخرى ، يتم التعبير عن الحساسية الطيفية على أنها الاستجابة النسبية لكل طاقة ضوئية ، بدلاً من كل كمية ، ومعايرة لقيمة ذروة 1 ، ويتم استخدام كفاءة كمية لمعايرة الحساسية عند ذروة طول الموجة. في بعض التطبيقات الخطية ، يمكن التعبير عن الحساسية الطيفية على أنها استجابة طيفية ، بوحدات مثل الأمبير لكل واط.