多光谱成像的光路非常简单，无需复杂的透镜组，抗震性能好，尺寸小。采用宽光谱的白光LED照射样品，由普通光学镜头进行成像，然后多通道窄带滤波阵列在像平面上进行分光，zui后由CCD系统进行图像采集。其中，多通道窄带滤波阵列和CCD光敏面用玻璃胶直接粘贴，要求玻璃胶厚度均匀，无空气泡存在，以消除干涉现象。由于多通道窄带滤波阵列的滤波特性随入射角变化而变化(见下图)，多光谱成像因此需要选择长焦距的光学镜头或安装光路系统使到达滤波片的光的入射角控制在5°以下

　　分光元件采用上海技术物理研究所物理室研制的多通道窄带滤波阵列。它是采用组合刻蚀技术研制的，可与探测器阵列匹配的一种微型集成滤波片，能够准确获取各光谱通道位置，并且具有集成度高、分光系统可靠、光谱分辨率高等优点，可以大大促进光谱仪器的微小型化。若应用到航天遥感和深空探测仪器上，将大大减轻其有效载荷和降低发射成本。

　　多光谱成像由于光学滤波阵列采用线列结构，因此CCD所拍摄到的图像是由不同波长光谱图像条组成的。通过载物台自动装置对样品进行光谱维推扫，就可以得到整个视场的二维图像以及光谱数据。