تعمل الكاميرا أحادية البكسل مثل رسام يرسم لوحته عبر استنسل مليء بالثقوب. في كل إطار، يصل إلى المستشعر الوحيد جزءٌ فقط من الضوء، معدَّلًا بواسطة قناع — وهو مُعدِّل ضوء مكاني (spatial light modulator) — ثم يعيد الكمبيوتر بناء الصورة الكاملة بتجميع هذا الفسيفساء عبر خوارزميات حسابية. في السابق، كان تسلسل الأقنعة ثابتًا: وكأن الرسام يستخدم دائمًا نفس الاستنسل دون أن يتأمل المشهد. أما الطريقة الجديدة، المبنية على التحسين المتكيّف (adaptive optimization)، فتتيح للكاميرا اختيار ترتيب الأقنعة بنفسها في الزمن الحقيقي. إنها تُحدِّق بعينيها قليلًا لتلتقط أولًا الخطوط الرئيسية للمشهد، ثم تركّز على التفاصيل الدقيقة في الأماكن التي توجد فيها فعلًا، معيدةً توزيع القياسات ديناميكيًا. هذا النهج يمكّن الجهاز من تمييز حتى الدرجات الطيفية غير المرئية بالعين في نطاق الأشعة تحت الحمراء "الحرارية"، حيث لكل مادة بصمة فريدة.
والمفارقة أن مستشعرًا واحدًا يلتقط الشدة الكلية يمكنه رصد آثار مادة كيميائية على تفاحة تبدو سليمة ظاهريًا: فكل مادة تمتص وتعكس الأشعة تحت الحمراء الإشعاع بشكل مختلف، والمسح المتكيّف يكشف هذه الشذوذات الطيفية غير المرئية في الضوء العادي.
يمكن لكاميرا أحادية البكسل التقاط آلاف الصور في الثانية، معيدة بناء الألوان والتفاصيل أسرع من رمشة عين الإنسان.
مقياس الطيف ذاتي الضبط يذكّرنا بأجهزة التحليل الجيبية في أفلام الخيال العلمي — تمرّره على جسم فتعرِف فورًا ممَّ صنع.