Nếu tổng năng lượng tới được coi là có giá trị = 100 % thì khi đi qua khí quyển nó được chia ra làm 3 thành phần : truyền qua, hấp thụ và tán xạ.
E tới (λ) =E tán xạ(λ) + E hấp thụ(λ) + E truyền qua(λ)
tử không khí như ozon, nitơ, khí cacbonic, hơi nước... chúng hấp thụ hoặc cho truyền qua từng phần hoặc toàn bộ các tia sáng đơn sắc, tùy theo bước sóng của ánh sáng (hay chính là tùy thuộc vào năng lượng của từng tia sáng). Các dải bước sóng như vậy được gọi là các
cửa sổ khí quyển. Các cửa số khí quyển được nghiên cứu và xác định nhằm phục vụ cho việc chế tạo các máy cảm biến (các sensor) trong viễn thám. Đó cũng là cơ sở để hình thành các phương pháp viễn thám bị động hay chủ động( hình 2.5).
Khu vực tối là vùng ánh sáng không truyền qua được và như vậy khu vực cửa sổ khí quyển là rất hẹp, nơi mà ánh sáng có thể truyền qua và các thiết bị viễn thám ghi nhận được tín hiệu của chúng. Trong các cửa sổ khí quyển thì dải nhìn thấy là vùng cửa sổ khí quyển rộng nhất và năng lượng ánh sáng được truyền qua cũng mạnh nhất.
Dải năng lượng nhiệt phát ra từ Trái Đất được thể hiện bởi đường cong nhỏ trong hình 2.6. Cửa sổ khí quyển của dải năng lượng này từ 3 – 5µm và từ 8 - 14µm và ghi nhận chúng bằng các máy quét nhiệt (Thermal Scanners).
Máy quét đa phổ (Multispectral Scanners) có khả năng cảm nhận đồng thời những năng lượng ánh sáng ở các dải phổ hẹp. Ví dụ hệ thống quét radar chủ động có thể thu các tín hiệu sóng với cửa sổ ở khoảng lmm đến 1m.
Tóm lại điều quan trọng là sự lương tác và phụ thuộc giữa nguồn năng lượng điện từ với khí quyển. Các cửa sổ khí quyển là nơi mà các năng lượng điện từ có thể truyền qua và tác động vào các thiết bị thu nhận, từ đó các thiết bị có thể ghi lại các tín hiệu năng lượng đó.
Vì vậy việc lựa chọn các thiết bị thu nhận phải căn cứ vào nhiều yếu tố:
-Dải phổ có thể thu nhận được.
-Các cửa sổ khí quyển có thể sử dụng.
-Nguồn năng lượng, cường độ và thành phần phổ của nguồn có thể thu nhận được.