Die Sicht durch die Wasseroberfläche zur Aufnahme des Meeresbodens sowie die Detektion und Identifizierung von getauchten Objekten wird durch die Brechung des Lichts an der Wasseroberfläche erschwert, da dies zu verzerrten Darstellungen und Lokalisationen am falschen Ort führen kann. Polarisationsmessungen lassen sich nutzen, um Informationen über die Orientierung von Objektoberflächen zu erhalten. Klassischerweise wird dabei im sogenannten Shape-from-Polarization-Verfahren diffus reflektierte Strahlung genutzt. Für die Rekonstruktion der Wasseroberfläche wird hingegen spiegelnd reflektiertes Himmelslicht genutzt. Da die Fresnel-Koeffizienten für die s- und p-Komponente des reflektierten Lichts unterschiedlich sind, wird die reflektierte Strahlung abhängig von der Blickgeometrie partiell polarisiert. Die Herausforderung liegt darin, dass bei jeder Messung das an der Oberfläche spiegelnd reflektierte Licht von aus dem Wasserkörper aufsteigendem Licht überlagert wird.
In einer Forschungsstudie wurde die DZK 33UX250 Kamera genutzt, um ein Verfahren zu erforschen, das mit spektralen Langpassfiltern arbeitet und so den Beitrag von Licht aus dem Wasser unterdrückt. Die Wirkung basiert darauf, dass die Absorption von flüssigem Wasser stark im IR ansteigt. Weiterhin wurde ein Algorithmus entwickelt, der pixelgenau aus den Polarisationsmessungen die lokale Neigung der Oberfläche berechnet und dabei die Projektion kompensiert, also auch für kurze Brennweiten geeignet ist. Aufbauend darauf wurde gezeigt, dass sich die gewonnenen Daten nutzen lassen, um die durch Brechung verursachte Verzerrung in Aufnahmen des Meeresgrunds zu kompensieren. Für die weitere Entwicklung steht die Reduktion der Belichtungszeit im Fokus, um die Methode auch bei bewegten Oberflächen nutzen zu können. Auch das Verhalten bei verschiedenen Wetterbedingungen und in unterschiedlichen Gewässertypen wird untersucht, da die momentane Methode auf unpolarisierte Einstrahlung (Bewölkung) angewiesen ist. In einem Zwei-Kanal System könnte die PolarSens dann mit einer herkömmlichen Kamera kombiniert werden, die den Meeresboden aufnimmt.
