当光线照射到直角棱镜的斜边时，如果光线的入射角大于临界角，光线就会被全反射。棱镜的斜边相当于一个镜面，光线不会通过棱镜的斜边折射，而是全反射到棱镜的另一个直角边。当手指按在棱镜上时，这种情况就会改变。由于手指上汗液的存在，指纹凸起通过汗液接触棱镜，汗液与水的折射率接近1.33。这样，汗液接触区全反射的临界角变大，在指纹凸起处就不能满足全反射的条件，在指纹凸起处光被散射。如果皮肤的反射率为30%(皮肤的反射率与肤色有关，而白色皮肤的反射率较高)，指纹凹陷处的全反射反射率为100%，那么光电系统接收到的反射能量是指纹凸起处的3.3倍，对于光电探测器来说已经足够了。但是如果只用数码相机拍摄手指，光照后指纹的凸起和凹陷的反射率差异不大，所以得到的图像对比度不会很好。对于光学系统来说，对比物体对于成像系统来说更容易得到分辨率更好的图像，便于记录细节；另外，好的对比度图像有利于后续处理，提高指纹识别的准确率，这也是指纹采集需要专用设备的原因。
