四、光的颜色
光是一种电磁辐射，在整个电磁辐射波普中，光波中占其中一小部分，真空波长在380nm～780nm之间的那部分光波是人眼所能看见的，称为可见的光。
波长(wavelength)是指波在一个振动周期内传播的距离。也就是沿着波的传播方向，相邻两个振动位相相差2π的点之间的距离。波长λ等于波速 u 和周期T的乘积，即 λ=uT 。同一频率的波在不同介质中以不同速度传播，所以波长也不同。
4.1 颜色的合成与互补关系
光的颜色的本质是电磁波的震动频率，也就是光子的质量，可见光覆盖了真空波长从380～780nm的范围，严格来说，任何一个波长都对应一种颜色，对于人眼的感觉来说是从紫色经由蓝、青、绿、黄、橙到红色的渐变过程，其中的红、绿、蓝三色中的任意一种均不能由其它颜色调配出来，而且他们经一定的比例混合，可以组成包括白光在内的任意颜色，因此称此三种颜色为三基色，以此为基底可以建立一种空间，即常说的RGB空间，一种颜色对应空间中的一个点。除此之外，还有很多其他的颜色空间，例如HSI、CIE、CMY、CMYK(印刷)等。颜色主要合成关系如下表所示，如果两种颜色含有完全相同的基色成分，CIE空间则称这两种颜色为相同色；如果两种颜色的组合成分有差异但差异不大，则称这两种颜色为相近色；如果两种颜色没有任何共同成分，则称这两种颜色为对比色；如果两种颜色相加恰好组成白光，则称这两种颜色为互补色。
4.2 颜色的反射与透射
光照射到物体表面，反射光的颜色主要与物体表面的自然色一致；光穿透透明的物体之后，透射光的颜色主要与透明体的颜色一致。如果入射光的颜色和物体本身的颜色一致或者比较接近，则反射率或者透射率会比较高反之如果入射光与物体的自然色是对比色，则反射率或者透射率比较低。
4.3 使用单色光增加对比度
巧妙的选择照明色及运用补色的手法，能取得更为优质的图像，可使难以摄取的图像一举成功。(白光会使所有颜色产生对比度，这是一个折中的方案)下图RGB三色图，分别用W、R、G、B四种光照拍摄图片，从中可以发现，与照射光相同的颜色起到增亮效果，与之互补的颜色将变成黑的。因此，选择照射光的颜色可以过滤某些干扰的背景，也可以加强对比效果。-
波长及光学性能
许多机器视觉系统应用对于光波波长具有非常特殊的要求，这些波长的光波可透过准单色光源或光学滤镜产生。在图像处理领域，选择适合的光波波长对于突显被成像物体上特定颜色的特征至关重要。波长(即光的颜色)与物体颜色之间的关系如图1所示。使用与感兴趣特征的颜色相匹配的波长可突显该特定特征，反之亦然，使用相反的颜色可使非相关特征变暗(参见图2)。例如，绿光使绿色特征在图像传感器上看起来更加明亮，而红光使绿色特征在传感器上显得更暗。另一方面，白光可与所有颜色形成对比，然而这可能仅是一种折衷方案。此外，必须考虑到人眼与CMOS或CCD传感器之间存在很大的敏感度差异。因此，对视觉系统进行初次评估以确定其如何感测物体是非常重要的，事实上，人眼所看到的画面可能具有误导性。单色光可透过两种方式获得：我们可透过光学滤镜阻挡无关光线到达传感器，或者使用单色光源。光学滤镜仅允许特定波长的光线通过。该组件可用于允许指定波长的光线通过(带通滤镜)或阻挡指定波长的光线(例如专用于紫外光的低通滤镜)。彩色滤镜可阻挡工业环境中经常存在的其他非单色光源(如日光、天花板灯等)，但该组件也会限制到达传感器的实际光量。但是，准单色光源仅产生常见小波段之内的特定波长的光线。无论哪种方式，如果我们选择单色(如绿色)光源，每一个非绿色特征将在传感器上呈现深灰色或黑色，具体取决于滤镜带宽以及特征颜色。透过这种简易方法，使用单色光源代替白光可以提升对比度(图3-8)。
另外，在某些情况下，可能出于其他原因首选特定波长的光线：例如，远心镜头经过最佳化设计，通常适用于可见光范围的应用，并且可在使用绿光时实现远心度和畸变方面的最佳性能。此外，绿光可在分辨率极限(波长越短效果越好)与普通玻璃透光特性(事实上，短波长光线的透光性更差)之间达到良好的平衡。在任何波长的光线均满足应用的情况下，可仅根据成本考量选择某一特定颜色的LED。
偏振滤光镜由以特定光学方向为特征的特殊材料制成：所有在这一方向上振动的光线可以通过，光波的其他成分则受到抑制。由于经表面反射的光线在与表面自身平行的方向上发生偏振，这种反射可透过两个偏振滤光镜得到显著降低或阻止 - 光源与镜头上各安装一个偏振滤光镜。呈现反光材料(如玻璃、塑胶等)的图像时，偏振滤光镜可用于消除炫光效应。
4.4 “不可见”的图像
4.4.1 红外光照
使用红外光加上红外线滤光镜可更清楚的拍摄TURCK字体，过滤其他波长＜760nm的颜色物体，且不刺眼，让现场工作人员更轻松的去检测。
波长660nm红光显示出的瓶子上的蓝色点阵日期和批次代号
红外光因为波长较长，容易穿透材料
4.4.2 紫外光照明
照射带有紫外线激发的染料印制的代号或纤维。
婴儿尿布
机油瓶
