Hyperspektraalinen analyysi on mittausprosessi, joka perustuu laajan sähkömagneettisen spektrin heijastuneen säteilyn tunnistamiseen ja visuaaliseen esitykseen. Tämä heijastuneen valon alue sisältää muuten näkymättömät aallonpituusryhmät, kuten infrapuna- ja ultraviolettisäteilyn. Hyperspektraalianalyysin perusta on kaikkien materiaalien fyysinen ominaisuus heijastaa valoa näiltä spektrin alueilta hyvin erityisellä, mitattavalla tavalla. Hyperspektriset anturit lukevat nämä ainutlaatuiset sähkömagneettiset allekirjoitukset ja esittävät ne visuaalisesti näytöllä tai luetaan. Nämä lukemat tai kuvat on rakennettu kerroksellisiksi kolmiulotteisiksi “kuutioiksi”, jotka mahdollistavat skannatun materiaalin erittäin tarkan koostumusanalyysin.
Jokainen materiaali heijastaa näkyvää valoa ainutlaatuisella, tunnistettavalla tavalla. Tapa, jolla tämä heijastunut valo nähdään tai kerätään, antaa kaikille esineille niiden värit ja pintarakenteet. Se ei kuitenkaan ole vain näkyvää valoa, joka heijastuu tietyllä tavalla. Valo sähkömagneettisen spektrin alueilta, jotka eivät näy ihmissilmälle, heijastuu myös hyvin erityisillä tavoilla eri materiaaleista. Näistä spektriviipaleista heijastunut valo, erityisesti ultravioletti- ja infrapunavalo, voidaan lukea erikoisantureiden toimesta ja pinota tai kerrostaa luodaksesi upean graafisen ja tarkan esityksen materiaalien koostumuksesta.
Nämä hyperspektraalianturit ja niiden luomat ainutlaatuiset kolmiulotteiset kuvat ovat hyperspektraalisen analyysin ydin. Useimpien materiaalien hyperspektraaliset “allekirjoitukset” tunnetaan, ja tämän avulla analyytikot voivat tunnistaa tarkasti minkä tahansa skannatun materiaalin materiaalin. Tekniikka tekee kevyitä töitä, kuten mineraalien etsintä, joka oli aikaisemmin vaivalloista ja aikaa vievää. Lentokoneisiin asennetut hyperspektraalianturit voivat luoda uskomattoman yksityiskohtaisia moniulotteisia malleja suurista maa-alueista lyhyessä ajassa. Nämä mallit koostuvat kerroksista, jotka edustavat tiettyä heijastunutta aallonpituutta ja tarjoavat laajan valikoiman materiaalin tunnistamista.
Tekniikalla on monia käyttötarkoituksia ilmeisen geologian ja mineralogian sovellusten ulkopuolella. Esimerkiksi maatalousala voi hyötyä hyperspektraalianalyysistä, sillä saadut kuvat voivat osoittaa ravinteiden ja veden tason viljelykasveissa. Eläinproteiineja aiheuttavien tautien esiintyminen karjanrehuissa voidaan myös havaita käyttämällä hyperspektraalista kuvantamista. Tällä tavalla kuvantaminen auttaa välttämään sairauksia, kuten hullun lehmän tautia.
Myös armeija ja lainvalvonta -areenat käyttävät huomattavaa hyperspektraalisen analyysin käyttöä. Hyperspektraalikuvat voivat auttaa tutkijoita tunnistamaan esimerkiksi äskettäin kaivettuja hautoja tai haudattuja esineitä. Sama toiminto mahdollistaa myös maanalaisten sijoituspaikkojen tunnistamisen sotilaskäyttöön. Hyperspektrinen kuvantaminen mahdollistaa myös armeijan henkilöstön seurata joukkojen liikkeitä ja erottaa naamiointimaalin ja elävän kasvillisuuden. Tätä tekniikkaa käytettiin myös laajalti humanitaarisissa hankkeissa vanhojen miinakenttien ja aseiden välimuistien tunnistamiseksi.