Los sistemas actualmente establecidos emplean accionamientos mecánicos o eléctricos como moduladores de polarización, y requieren varios procesos de fotodetección para medir la polarización. Para superar este problema, el Crysta utiliza un sistema de medición de birrefringencia 2D de alta velocidad con una velocidad de muestreo de 1,3 MHz como dispositivo central del sistema con 16 circuitos de lectura en paralelo en una matriz en el sensor de imagen, que están conectados a cada píxel con convertidores A/D individuales. 

El diseño y la fabricación de los sensores de imagen incorporan un conjunto de polarizadores pixelados que están hechos de cristal fotónico unido directamente al sensor CMOS, lo que hace que el sistema óptico de este sensor sea resistente a las vibraciones. Cada polarizador corresponde a cada píxel del sensor de imagen con una relación de uno a uno. El tamaño de cada polarizador y píxel es de 20um x 20um. En el conjunto de polarizadores, grupos de cuatro polarizadores vecinos (2 x2) están configurados para tener una orientación diferente del eje rápido a 0, 45, 90 y 135 grados, en una disposición en el sentido de las agujas del reloj. Un dato de polarización puede obtenerse calculando las intensidades de luz detectadas de los para píxeles del sensor de imagen. En consecuencia, el circuito de lectura en paralelo está dispuesto en una matriz correspondiente. 

Las cargas eléctricas que representan las intensidades de luz acumuladas de cada píxel son cuantificadas por los convertidores A/D multicanal y se almacenan en la memoria de la cámara. Después, aplicamos un proceso de análisis de desplazamiento de fase a los datos almacenados para obtener imágenes en serie de tiempo de diferencia de fase birrefringente.