任何物質都具有發射、吸收及反射電磁波的特性，這是光譜信息檢測的基本原理。通過測量每種物質內部成分相應的敏感波段光譜輻射的吸收、發送或反射特性，間接確定該物質的特性或組成成分。在實際應用時，僅需要選擇某些特定波段來識別被選定物質的特性。利用窄帶過濾器來選擇可見光和近紅外(NIR) 區電磁波譜的某些波段。此波段區域可以用于量化各種脅迫導致的植物冠層發射率差異。400-900納米的可見/近紅外波段對探測和評估植物葉片病害的嚴重性十分有用。近紅外區的長波波段可以用于估計植物的生理參數與生物化學成份等信息