多光譜成像的光路非常簡單，無需復雜的透鏡組，抗震性能好，尺寸小。采用寬光譜的白光LED照射樣品，由普通光學鏡頭進行成像，然后多通道窄帶濾波陣列在像平面上進行分光，zui后由CCD系統進行圖像采集。其中，多通道窄帶濾波陣列和CCD光敏面用玻璃膠直接粘貼，要求玻璃膠厚度均勻，無空氣泡存在，以消除干涉現象。由于多通道窄帶濾波陣列的濾波特性隨入射角變化而變化(見下圖)，多光譜成像因此需要選擇長焦距的光學鏡頭或安裝光路系統使到達濾波片的光的入射角控制在5°以下

　　分光元件采用上海技術物理研究所物理室研制的多通道窄帶濾波陣列。它是采用組合刻蝕技術研制的，可與探測器陣列匹配的一種微型集成濾波片，能夠準確獲取各光譜通道位置，并且具有集成度高、分光系統可靠、光譜分辨率高等優點，可以大大促進光譜儀器的微小型化。若應用到遙感和深空探測儀器上，將大大減輕其有效載荷和降低發射成本。

　　多光譜成像由于光學濾波陣列采用線列結構，因此CCD所拍攝到的圖像是由不同波長光譜圖像條組成的。通過載物臺自動裝置對樣品進行光譜維推掃，就可以得到整個視場的二維圖像以及光譜數據。