在光照下光合作用進行時,只有部分電子門處于關閉態,實時熒光F比Fm要低,也就是說發生了熒光淬滅(quenching)。植物吸收的光能只有3條去路:光合作用、葉綠素熒光和熱。根據能量守恒:1=光合作用+葉綠素熒光+熱。可以得出:葉綠素熒光=1-光合作用-熱。也就是說,葉綠素熒光產量的下降(淬滅)有可能是由光合作用的增加或熱耗散的增加引起的。由光合作用的引起的熒光淬滅稱之為光化學淬滅(photochemical quenching, qP);由熱耗散引起的熒光淬滅稱之為非光化學淬滅(non-photochemical quenching, qN或NPQ)。光化學淬滅反映了植物光合活性的高低;非光化學淬滅反映了植物耗散過剩光能為熱的能力,也就是光保護能力。
根據PS II的實際量子產量ΔF/Fm’和光合有效輻射(Photosynthetically Active Radiation, PAR)還可計算出光合電子傳遞的相對速率rETR=ΔF/Fm’·PAR·0.84·0.5。其中0.84是植物的經驗性吸光系數,0.5是假設植物吸收的光能被兩個光系統均分。
當F達到穩態后關閉光化光,同時打開遠紅光(Far-red Light, FL)(約持續3-5 s),促進PS I迅速吸收累積在電子門處的電子,使電子門在很短的時間內回到開放態,F回到最小熒光Fo附近,此時得到的熒光為Fo’。由于在野外測量Fo’不方便,因此野外版的調制熒光儀(除PAM-2100和WATER-PAM)外,多數不配置遠紅光。此時可以直接利用Fo代替Fo’來計算qP和qN,盡管得到的參數值有輕微差異,但qP和qN的變化趨勢與利用Fo’計算時是一致的。由于NPQ的計算不需Fo’,近10幾年來得到了越來越廣泛的應用。