光能量衰减影响主要由光在水介质中传播时受到强吸收和散射等因素所引起，从而会出现颜色偏差、图像模糊和对比度低等问题。光折射畸变效应主要是带防护罩的成像系统在水下探测时，光线会经过水、玻璃和空气3种折射率不同的介质而发生折射现象，从而对水下图像造成畸变影响。光辐射系统自阴影效应主要是因为水下光学系统测量水体向上辐亮度和辐照度时由测量系统阴影导致的误差。

为基于光谱测量的水下图像颜色补偿校正技术以及基于激光扫描的水下图像颜色补偿校正技术。基于光谱测量的水下图像颜色补偿校正技术利用光谱成像系统测量不同波长的光在水下相同距离时的衰减系数以进行相应的补偿校正。基于激光扫描的水下图像颜色补偿校正技术与基于光谱测量的补偿校正技术类似，通过对红绿蓝三个激光原色在水下的光束衰减进行补偿校正后转换至sRGB颜色空间中从而实现水下图像颜色的校正。

主要采用水下相机标定算法修正折射效应对水下图像产生的畸变影响，更加准确地表征水下成像过程。水下相机标定算法通常采用相机在相同条件下采集的水上和水下的棋盘标定板图像进行对比、校正以及匹配的方式建立图像变换修正模型以消除水下成像的多介质折射效应。

常用基于后向M.卡罗（Monte Carlo）模拟给出的自阴影误差与入射太阳光相对于仪器的水平方位角以及与入射太阳光天顶角之间的关系结合多光谱校正的方法进行消除。