Встановлено взаємозв'язок між координатними розподілами параметрів вектора Стокса зображень біологічних тканин і розподілами напрямків оптичних осей фазовозсувних протеїнових фібрил. Досліджено особливості структури двомірних Стокс-зображень (статистичні моменти 1 - 4-го порядків, дисперсію спектрів потужності параметрів вектора Стокса) біологічних тканин різної морфологічної будови та фізіологічного стану. Встановлено, що фізичною причиною формування стохастичної компоненти автокореляційних функцій двомірних розподілів параметрів вектора Стокса зображень біологічних тканин є ієрархічна геометрія будови оптично одновісних двопроменезаломних фібрил, які формують оптично-анізотропну складову біологічних тканин. Виявлено зв'язок величини ступеня взаємної поляризації з параметрами анізотропії (напрям оптичної осі та величину фазового зсуву між ортогональними компонентами амплітуди лазерної хвилі) різних точок біологічних тканин. Запропоновано новий метод прямого поляриметричного вимірювання координатних розподілів ступеня взаємної поляризації зображень біологічних тканин. Досліджено механізми формування інтерференційних розподілів поляризаційно-неоднорідних об'єктивних полів біологічних тканин у різних зонах дифракції. Вперше для диференціації оптичних властивостей двопроменезаломної складової застосовано статистичний аналіз розподілів значень контрасту інтерференційних картин. Визначено фізичні механізми й умови формування поляризаційних сингулярностей (лінійно та циркулярно поляризовані стани) у зображеннях біологічних тканин, з урахуванням яких розроблено метод поляриметрії сингулярності таких зображень.

Досліджено поляризаційні статистичні параметри зображень біологічних тканин з різною морфологічною побудовою. Роботу складено з трьох частин: перша частина містить результати поляризаційного мапування і аналізу статистики 1 - 4 порядків розподілу азимутів і еліптичностей поляризації. Друга частина спрямована на вивчення статистики 1 - 4 порядків комплексного ступеня взаємної поляризації зображень біотканин. В третій частині обговорено діагностичні можливості дослідження комплексного ступеня взаємної поляризації для патологічно і дегенеративно-дистрофічно змінених тканин.