L'objet de cet article concerne la conception, la mise en oeuvre et l'exploitation d'un système d'imagerie basé sur l'étude de la modification de la polarisation lors de l'interaction lumière-matière. Il est possible de caractériser les milieux multi-diffusants par leurs propriétés optiques au travers du formalisme de Stokes-Müller. Notre dispositif utilise cette représentation ; il permet une approche expérimentale globale. Avec des protocoles spécifiques on envisage la création d'images dont le contraste utiliserait les propriétés de dépolarisation, de biréfringence, de diatténuation à des milieux présentant un intérêt diagnostic. Avec un capteur ponctuel, on a pu constater les conséquences des effets d'un rayonnement ionisant sur du collagène. L'imagerie en mode 2D est en cours de développement ; les premiers résultats sont encourageants.