人眼可見多種顏色，但對傳感器來說可辨認的只是光強，它們可以辨認從近紫外到紅外之間大部分光的光強。為了讓圖畫傳感器更好地輸出能讓人類承受的圖片，科學家和工程師們想出了多種方法。

工業(yè)相機五顏六色成像的原理

不管是CCD仍是CMOS，它們只能承受光強，不能辨認光的波長。

CCD和CMOS對近紫外200nm至可見光380-780nm直至近紅外1100nm波長規(guī)劃都有相應。這使得假設直接用CCD和CMOS，輸出的只能是灰度圖畫。

為了得到咱們人眼所習氣的五顏六色圖畫，人們選用了兩種方法：拜耳陣列（Bayer filter）計劃和三種傳感器疊加的計劃。

拜耳陣列計劃

柯達的Bryce Bayer所以想出了這種方法來處理五顏六色分辯的問題：經過在傳感器前增加一個下圖這樣的RGB濾波陣列，使得每個濾光點只能透射一種顏色，并使各個顏色的濾光點與底層像素點一一對應。

拜耳陣列原理

經過上面這樣的方法，可以將上面無顏色的灰度圖畫處理得到下圖所示的紅綠藍強度圖，可是仍是不能得到咱們想要的圖畫。

接下來便是進行猜色，也便是依據(jù)一個像素點及其周圍的紅綠藍各自的灰度值，經插值算出該像素點的RGB。插值算法許多，最簡略便是將挨近像素的顏色值賦給該像素，也可以將鄰域的該顏色灰度值均勻后賦給該像素點，算法許多，詳細算法查閱拜耳濾鏡插值。插值后對應每個像素點的RGB都知道了。


工業(yè)相機處理后的紅綠藍強度圖


最終是一些拜爾陣列的變種計劃，上述紅綠藍的濾光片比例是1:2:1，因此也稱RGBG。

RGBE是用一個祖母綠的濾光片代替綠色；傳聞更挨近人眼的感覺；CYYM是用青色、黃色、品紅 1:2:1代替RGB；CYGM是青色、黃色、綠色、品紅1：1：1：1；CYGM和CYYM這兩種都是為了前進光通量，但獻身了顏色準確度。簡略解說下，比方品紅=紅+藍，也便是只阻擋綠光；黃色=紅+綠，只阻擋藍光；青色=綠+藍，只阻擋紅光，比較RGB而言對白光的吸收變少了，可以前進光通量，價值是顏色欠好承認。RGBW是用白色取代綠色，前進進光量，丟失了一部分顏色信息。適合暗環(huán)境拍照，降低噪點。RGBW#1~3對錯馬賽克方法的其他擺放方式。X-Trans是為減小莫爾條紋的發(fā)生，選用不太規(guī)則的濾鏡擺放方法，且加大綠色感光面積，前進分辯率和顏色豐滿度。


三種傳感器疊加的計劃

另一種計劃的成本稍微高一些，可是可以戰(zhàn)勝單芯片攝像機的圖畫失真問題。

這種計劃選用分光器或許棱鏡將經過鏡頭的光線被分為三束光然后抵達三個傳感器。每個傳感器件前有一個不同的濾光片。這種工業(yè)相機被稱為三芯片相機。


拜耳陣列計劃：這種結構明顯可以戰(zhàn)勝單芯片攝像機的圖畫失真問題。但一起意味著需求三個傳感器。而且需求考慮到三個傳感器的方位需求細心調整，這明顯是一件非常精細的作業(yè)。因此，導致其生產成本大大增加。