黑白相機只能拍攝得到灰度圖像,而彩色相機可以獲取彩色圖像,以每個像素的紅、綠、藍(RGB)信息的形式展現,雖然獲得額外的顏色信息可能很有價值,但黑白相機往往對信號更敏感,在對精細細節的分辨方面更具有優勢。
黑白相機會測量擊中每個像素的光子數,而不記錄捕獲光子波長的信息。為了獲得彩色相機,需要在圖像傳感器的感光面上放置一個由紅、綠、藍濾光片組成的網格,稱為拜耳矩陣。這意味著每個像素只能檢測到紅色、綠色或藍色的光。為了形成彩色圖像,就要將這些RGB強度值結合起來-這與計算機顯示器用于顯示顏色的方法相同。

拜耳矩陣是紅、綠、藍濾光片的固定分布,每個紅、藍像素對應兩個綠色像素。這是因為對包括太陽在內的大多數光源來說,綠色波長是最強的。
彩色或黑白?
對于靈敏度很重要的應用,黑白相機更具優勢。彩色成像需要用到濾光片,這就意味著光子會損失——例如,捕捉紅光波長信號的像素無法捕捉落在它們上面的綠色波長的光子,但對于黑白相機來說,所有的光子都能被檢測到,與彩色相機相比,它能夠提供多出2倍到4倍的靈敏度,這取決于光子的波長。此外,彩色相機很難分辨細節,因為只有1/4的像素可以捕捉到紅光或藍光,相機的有效分辨率降低了4倍。綠色光線由1 / 2像素捕獲,因此靈敏度和分辨率降低了1 / 2。當然,彩色相機能夠比黑白相機更快、更簡單、更有效地產生彩色圖像,黑白相機需要額外的硬件和獲取多個圖像來產生彩色圖像。
你需要彩色相機嗎?
如果弱光成像在你的成像應用中很重要,那么黑白相機可能是最好的選擇;如果顏色信息比靈敏度更重要,建議使用彩色相機。