Hyperspektral analys är en mätprocess som bygger på identifiering och visuell representation av reflekterad strålning från ett brett spektrum av det elektromagnetiska spektrumet. Detta område av reflekterat ljus inkluderar annars osynliga våglängdsgrupper, såsom infraröd och ultraviolett strålning. Grunden för hyperspektral analys är den fysiska egenskapen hos alla material för att reflektera ljus från dessa spektrumområden på ett mycket specifikt, mätbart sätt. Dessa unika elektromagnetiska signaturer läses av hyperspektrala sensorer och avbildas visuellt på en display eller läses upp. Dessa utläsningar eller bilder är strukturerade som skiktade tredimensionella ”kuber” som tillåter mycket exakt kompositionsanalys av det skannade materialet.
Varje material reflekterar synligt ljus på ett unikt, identifierbart sätt. Det sätt på vilket detta reflekterade ljus ses eller samlas in ger alla föremål deras specifika färger och ytstrukturer. Det är dock inte bara synligt ljus som reflekteras på ett specifikt sätt. Ljus från områden av det elektromagnetiska spektrumet som är osynliga för det mänskliga ögat reflekteras också på mycket specifika sätt av olika material. Reflekterat ljus från dessa spektrumskivor, särskilt ultraviolett och infrarött ljus, kan avläsas av specialiserade sensorer och staplas eller skiktas för att skapa underbart grafiska och exakta representationer av materialsammansättningen.
Dessa hyperspektrala sensorer och de unika tredimensionella bilderna de skapar är kärnan i hyperspektral analys. De hyperspektrala ”signaturerna” för de flesta material är kända, och detta gör det möjligt för analytiker att noggrant identifiera det exakta materialet som består av skannat material. Tekniken gör det lätt att arbeta med mineralprospektering, vilket tidigare var mödosamt och tidskrävande. Hyperspektrala sensorer monterade i flygplan kan skapa otroligt detaljerade flerdimensionella modeller av stora landområden på kort tid. Dessa modeller består av lager som representerar en specifik reflekterad våglängd och ger ett brett urval av materialidentifiering.
Tekniken har många användningsområden utanför de uppenbara geologi- och mineralogitillämpningarna. Till exempel kan lantbruksindustrin dra nytta av hyperspektral analys, eftersom bilderna som genereras kan indikera närings- och vattennivåer i växtbestånd. Förekomsten av sjukdomsframkallande animaliska proteiner i djurfoder kan också detekteras med hjälp av hyperspektral avbildning. På detta sätt hjälper avbildningen till att undvika tillstånd som galna ko-sjukan.
Militär- och brottsbekämpande arenor ser också stor användning av hyperspektral analys. Hyperspektrala bilder kan hjälpa utredare att identifiera nyligen utgrävda gravar eller begravda artefakter, till exempel. Samma funktionalitet möjliggör identifiering av underjordiska platser även i militära tillämpningar. Hyperspektral avbildning gör det också möjligt för militärer att spåra trupprörelser och skilja mellan kamouflagefärg och levande vegetation. Denna teknik har också använts flitigt i humanitära projekt för att identifiera gamla minfält och vapenförråd.