Разработана аналитическая модель круга Снеллиуса, учитывающая эффекты поглощения и многократного рассеяния света в воде. Обнаружен эффект аномально слабой зависимости видимой яркости границы круга Снеллиуса от мутности воды, который наряду с эффектом «размытия» его границы из-за рассеяния света в воде может быть использован для определения показателей поглощения и рассеяния воды путём соответствующей обработки изображений круга Снеллиуса. Предложены и экспериментально проверены алгоритмы определения первичных гидрооптических характеристик по изображениям круга Снеллиуса с использованием эмпирических корреляционных связей между различными характеристиками.