光是振動平面和其傳播方向互相垂直的橫波，具有傳播方向、強度、波長和偏振等諸多特性。偏振光分為完全偏振光和部分偏振光，其中完全偏振光又分為圓偏振光和線偏振光。當光穿透偏振濾光片時，只有沿著某一個特定振動方向傳播的光可以通過，其他振動方向的光要么被吸收，要么被反射，此時透射光成為完全的線偏振光。

 

偏振相機通過加入一層偏振片在傳感器的二極管上方，允許四個方向的光波同時透過，芯片可檢測其強度和偏振角。以下是偏振成像的基本原理：

 

偏振光學成像主要是通過拍攝多幅（一般三幅或四幅）經不同檢偏器調制后的強度圖像，并進行偏振信息提取來實現的。對于線掃描偏振相機，其工作原理是，將納米線微偏振器濾光片置于硅（Si）上，在前三個線陣上分別定義0°（S）、135°和90°（P）偏振態(tài)。第四個數組是一個未經過濾的通道，它記錄傳統(tǒng)的未經過濾的圖像。電場方向垂直于納米線振蕩方向的光將會穿過濾光片，而平行于納米線振蕩方向的光將會被濾除。當線掃描相機用反射結構與腹板成一定角度安裝時，0°通道傳輸s偏振光（偏振方向垂直于入射平面），而90°通道傳輸p偏振光（偏振方向平行于入射平面）。

 

偏振相機通常包括線性偏振相機和圓偏振相機兩種類型：

 

線性偏振相機：通過旋轉偏振片來測量不同方向上的偏振光強度。

 

圓偏振相機：利用圓偏振光在物體表面反射后變?yōu)闄E圓偏振或線性偏振的特性來獲取信息。