Cơ sở giải phẫu học của da

Da là bộ phận lớn nhất của cơ thể, chiếm khoảng 15% tổng trọng lượng cơ thể người trưởng thành. Nó thực hiện nhiều chức năng quan trọng, bao gồm chống lại các tác nhân vật lý bên ngoài, hóa chất [9]. Da là một môi trường không đồng nhất, được tạo thành từ nhiều lớp riêng biệt với đặc tính quang học khác nhau. Nhưng ta có thể chia da thành 3 lớp chính: biểu bì, trung bì và hạ bì.

Biểu bì (Epidermis) là lớp ngoài cùng của da. Tùy vào vị trí của cơ thể mà độ dày của lớp này cũng khác nhau. Nhưng độ dày trung bình của nó khoảng 0,2 mm [9]. Thành phần cấu tạo nên lớp này chủ yếu là các mô liên kết. Ở đây không chứa ven và các mạch mao dẫn nhưng lại chứa tế bào hắc tố melanocyte (tế bào sản sinh melanin) và melanin. Chính những tế bào melanin này quyết định tới tính chất hấp thụ ở lớp biểu bì. Mức độ hấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào mật độ của melanin trên một đơn vị diện tích. Trong lớp biểu bì có rất ít sự tán xạ, do đó lượng ánh sáng không được hấp thụ sẽ được coi là truyền qua đến lớp trung bì.
Trung bì (Dermis) là lớp thứ hai trong ba lớp chính của da. Lớp này dày nhiều hơn lớp biểu bì. Nó dày khoảng từ 0.6 mm đến 2 mm và nó cũng truyền, hấp thụ ánh sáng. Phần cấu trúc chính của lớp trung bì là các sợi collagen, sợi đàn hồi và các mô liên kết. Thêm vào đó là có các mao mạch bạch huyết, cơ quan cảm nhận cảm giác, chân tóc. Bởi vì các thành phần chính của lớp trung bì như collagen hay mô liên kết (keratin) hầu như không hấp thụ các ánh sáng ở dải bước sóng đỏ đến hồng ngoại. Do đó, khi chiếu dải bước sóng khả kiến lên da thì đa phần ánh sáng truyền đến trung bì sẽ bị hấp thụ bởi melanin và máu trong lớp này.
Hạ bì (Hypodermis) còn được gọi là lớp mỡ dưới da, là lớp cuối cùng của da. Ở phần này tập trung nhiều tế bào mỡ, mạch máu. Lớp hạ bì có độ dày lớn nhất trong ba lớp, ở phần bụng thì có thể dày tới 3 cm. Những bước sóng nằm trong dải khả kiến thường bị hấp thụ và tán xạ ở hai lớp trên cùng nên hầu như rất ít ánh sáng có thể truyền tới hạ bì. Lượng ít ánh sáng truyền đến có khả năng sẽ bị lượng ít melanin ở hạ bì hấp thụ hoặc tán xạ ngược trở lại.