本实用新型公开了一种模拟天空亮度分布的装置，包括半球形框罩，在半球形框罩内布满由多个光源单体构成的照明模块阵列；半球形框罩的罩顶安装在一弧形支架的中部，弧形支架的两端分别通过两个螺栓，活动安装在两个支撑架的夹持端，并在其中一个螺栓上安装有用于锁止弧形支架与支撑架相对运动的锁止手柄；在控制器的控制下，使各光源单体的亮度独立控制。控制器还连接数码相机；数码相机采集天空／环境亮度全景ＨＤＲ图片数据，并将该数据发送给控制器。本装置通过数码相机采集天空／环境亮度全景ＨＤＲ图片，该图片数据经由控制器处理后存储并作为输入数据，控制安装在可转动的半球形框罩上的照明模块阵列，以实现天空亮度分布的模拟。