多光譜相機是在普通航空照相機的基礎上發展而來的。多光譜照相是指在可見光的基礎上向紅外光和紫外光兩個方向擴展，并通過各種濾光片或分光器與多種感光膠片的組合，使其同時分別接收同一目標在不同窄光譜帶上所輻射或反射的信息，即可得到目標的幾張不同光譜帶的照片。
多光譜相機可分為三類：*是多鏡頭型多光譜相機。它具有4-9個鏡頭，每個鏡頭各有一個濾光片，分別讓一種較窄光譜的光通過，多個鏡頭同時拍攝同一景物，用一張膠片同時記錄幾個不同光譜帶的圖像信息；第二是多相機型多光譜相機。它是由幾臺照相機組合在一起，各臺照相機分別帶有不同的濾光片，分別接收景物的不同光譜帶上的信息，同時拍攝同一景物，各獲得一套特定光譜帶的膠片；第三是光束分離型多光譜相機。它采用一個鏡頭拍攝景物，用多個三棱鏡分光器將來自景物的光線分離為若干波段的光束，用多套膠片分別將各波段的光信息記錄下來。這三種多光譜相機中，光束分離型照相機的優點是結構簡單，圖像重疊精度高，但成像質量差；多鏡頭和多相機型照相機也難準確地對準同一地方，重疊精度差，成像質量也差，同時，重疊的處理時間也較長。
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