Η υπερφασματική ανάλυση είναι μια διαδικασία μέτρησης που βασίζεται στην αναγνώριση και την οπτική αναπαράσταση της ανακλώμενης ακτινοβολίας από ένα ευρύ φάσμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Αυτό το εύρος ανακλώμενου φωτός περιλαμβάνει κατά τα άλλα αόρατες ομάδες μήκους κύματος, όπως η υπέρυθρη και η υπεριώδης ακτινοβολία. Η βάση της υπερφασματικής ανάλυσης είναι το φυσικό χαρακτηριστικό όλων των υλικών να αντανακλούν το φως από αυτές τις περιοχές φάσματος με πολύ συγκεκριμένο, μετρήσιμο τρόπο. Αυτές οι μοναδικές ηλεκτρομαγνητικές υπογραφές διαβάζονται από υπερφασματικούς αισθητήρες και απεικονίζονται οπτικά σε μια οθόνη ή διαβάζονται. Αυτές οι αναγνώσεις ή οι εικόνες είναι δομημένες ως τρισδιάστατοι “κύβοι” σε στρώσεις που επιτρέπουν πολύ ακριβή ανάλυση σύνθεσης του σαρωμένου υλικού.
Κάθε υλικό αντανακλά το ορατό φως με μοναδικό, αναγνωρίσιμο τρόπο. Ο τρόπος με τον οποίο αυτό το ανακλώμενο φως φαίνεται ή συλλέγεται δίνει σε όλα τα αντικείμενα τα συγκεκριμένα χρώματα και την υφή της επιφάνειας τους. Ωστόσο, δεν είναι μόνο το ορατό φως που αντανακλάται με συγκεκριμένο τρόπο. Το φως από περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που είναι αόρατες στο ανθρώπινο μάτι αντανακλάται επίσης με πολύ συγκεκριμένους τρόπους από διαφορετικά υλικά. Το ανακλώμενο φως από αυτές τις φέτες φάσματος, ιδιαίτερα το υπεριώδες και το υπέρυθρο φως, μπορεί να διαβαστεί από ειδικούς αισθητήρες και να στοιβαχτεί ή να τοποθετηθεί σε στρώματα για να δημιουργήσει υπέροχα γραφικές και ακριβείς αναπαραστάσεις της σύνθεσης των υλικών.
Αυτοί οι υπερφασματικοί αισθητήρες και οι μοναδικές τρισδιάστατες εικόνες που δημιουργούν βρίσκονται στο επίκεντρο της υπερφασματικής ανάλυσης. Οι υπερφασματικές «υπογραφές» για τα περισσότερα υλικά είναι γνωστές και αυτό επιτρέπει στους αναλυτές να προσδιορίσουν με ακρίβεια το ακριβές υλικό που αποτελείται από οποιοδήποτε σαρωμένο υλικό. Η τεχνολογία κάνει ελαφριές επιδιώξεις όπως η εξερεύνηση ορυκτών, η οποία στο παρελθόν ήταν επίπονη και χρονοβόρα. Οι υπερφασματικοί αισθητήρες τοποθετημένοι σε αεροσκάφη μπορούν να δημιουργήσουν απίστευτα λεπτομερή πολυδιάστατα μοντέλα μεγάλων εκτάσεων γης σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτά τα μοντέλα αποτελούνται από στρώματα που αντιπροσωπεύουν ένα συγκεκριμένο ανακλώμενο μήκος κύματος και παρέχουν μια ευρεία επιλογή αναγνώρισης υλικού.
Η τεχνολογία έχει πολλές χρήσεις εκτός των προφανών εφαρμογών γεωλογίας και ορυκτολογίας. Για παράδειγμα, η γεωργική βιομηχανία μπορεί να επωφεληθεί από την υπερφασματική ανάλυση, καθώς οι εικόνες που δημιουργούνται μπορούν να υποδεικνύουν τα επίπεδα θρεπτικών ουσιών και νερού στις συστάδες των καλλιεργειών. Η παρουσία ζωικών πρωτεϊνών που προκαλούν ασθένειες στις ζωοτροφές μπορεί επίσης να ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας υπερφασματική απεικόνιση. Με αυτόν τον τρόπο, η απεικόνιση βοηθά στην αποφυγή καταστάσεων όπως η νόσος των τρελών αγελάδων.
Ο στρατός και ο χώρος επιβολής του νόμου χρησιμοποιούν επίσης σημαντική υπερφασματική ανάλυση. Οι υπερφασματικές εικόνες μπορούν να βοηθήσουν τους ερευνητές να εντοπίσουν τάφους που ανασκάφηκαν πρόσφατα ή θαμμένα αντικείμενα, για παράδειγμα. Η ίδια λειτουργικότητα επιτρέπει την αναγνώριση των υπόγειων τοποθετήσεων και σε στρατιωτικές εφαρμογές. Η υπερφασματική απεικόνιση επιτρέπει επίσης στους στρατιωτικούς να παρακολουθούν τις κινήσεις των στρατευμάτων και να διαφοροποιούν μεταξύ της βαφής καμουφλάζ και της ζωντανής βλάστησης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιήθηκε επίσης εκτενώς σε ανθρωπιστικά έργα για τον εντοπισμό παλαιών ναρκοπεδίων και κρυπτών όπλων.