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更有意思的是，由于海水存在一定的色散（折射率在不同波长有差异），即便是在占主导的偏振方向上，不同波长光的反射率也会存在一定差异，反射率最高的那个波长会成为“主波长”（Dominant Wavelength）。随着入射光角度i的变化，主波长也会发生偏移。上世纪六十年代，就有学者以地中海为例，研究了20℃情况下反射光主波长随着入射角变化曲线。
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使用配备偏振镜的相机进行拍摄时，如果反其道而行之，旋转调整偏振镜方向，能够最大程度削减其他光线，让水面的反射光最大程度进入摄影系统（将偏振镜方向旋转至椭圆“长轴”方向）。从上面的曲线图可以看出，反射光中的主波长会随着入射角度的变化而变化，不同主波长则对应着不同的颜色。广袤海面上呈现梦幻般五彩斑斓景象，就是这个原理。
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偏振成像用处大
偏振成像是一种光学中常用的技术手段，用来探测普通相机难以察觉的物理现象。
例如在遥感技术中，由于不同植物叶片、不同矿物等会呈现不同的偏振特性，因此可以通过偏振遥感技术对植物种类、长势进行大规模调查，也可以进行辅助矿物勘探等。
天文学中偏振成像也非常重要，例如太阳大气的测量。太阳大气会在磁场作用下产生光谱分裂，其谱线偏振态就与磁场强度直接相关，因此可以利用偏振成像技术对太阳大气进行高精度实时磁场测量。中科院光电技术研究所最近刚刚研制成功的我国首套2米级太阳望远镜，就在利用这项技术进行重要研究工作。
再比如很多透明材料——如玻璃、塑料等——在冷却成型过程中会产生应力，一些特定位置则会出现较强的应力积累，这也将会是材料最脆弱的地方。但由于材料本身是透明的，所以难以直接观察。而应力会改变材料的偏振特性，因此通过偏振成像能够方便地观察器件的应力分布，如下图中彩色条纹变化越剧烈的位置，代表应力积累越严重。
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再举个例子来直观说明一下偏振成像的威力吧。生活中我们偶尔会听到石油泄漏的新闻，新闻的配图往往是大片大片黑乎乎的石油浮在水面上，这给我们造成了一种错觉，似乎石油浮在水面上是非常容易发现的事情。实际上，这是泄漏非常严重才会出现的情景，当石油管道或储油罐刚开始发生泄漏时，只会在水面上漂浮薄薄的一层油膜，仅凭借视觉观察是很难发现的。但由于油和水反射光的偏振特性相去甚远，因此有了偏振成像技术，哪怕只是薄薄的油层，也能够很快发现。下图就是一个演示实验[注释3]，比较厚的油层（左侧）在普通观察下就很显眼，而右侧较薄的油层几乎看不到；但无论油层是厚是薄，在偏振相机中，都显示为明显的黑色。
