照相機這種經(jīng)典成像系統(tǒng)經(jīng)歷了黑白到彩色照相的過程。黑白相機，呈現(xiàn)的是感光器件對某個波長范圍內(nèi)光照的積分響應。

如下圖所示，紅色與黑色的曲線分別是相機A與B的QE曲線，黑白相機最終呈現(xiàn)出來的是對一定波長范圍內(nèi)光的積分結果（波長范圍取決于相機所用的濾光片）。

彩色相機是基于黑白相機的成像原理，引入了R，G，B color filter，使得感光器件分別對R，G，B三個波段的光感光，再進行色彩重建處理，從此成像進入彩色時代。

自然界中的不同化學屬性的物體，對不同波長的光有著不同的吸收能力，所以他們在視覺上呈現(xiàn)出不同的色彩。這是color imaging的理論基礎。

自然界中的不同化學屬性的物體，對不同波長的光有著不同的吸收能力，所以他們在視覺上呈現(xiàn)出不同的色彩。這是color imaging的理論基礎。

Color imaging 有哪些局限呢？

普通Color sensor對于如下所示的兩種綠光，積分得到的intensity相同，所以sensor的輸出是一樣的。所以普通的color imaging不具備光譜的細致區(qū)分能力。

多光譜成像則是讓sensor在多個很窄的波段上感受不同的光，普通的color imaging相當于在3個波段（R，G，B）上感光，而多光譜成像則是在4-10個波段上感光，形成多個color channel的圖像，所以叫做多光譜成像（Multi spectral imaging）。

而高光譜成像（hyper spectral imaging）則是在更窄的帶寬，更多的波段數(shù)感光成像，形成更多的（幾百個）顏色通道圖像。

那么這種技術有什么用呢？

下圖是植物的頻譜響應，可以看出，在近紅外，植物有著非常高的反射率。利用這個特點，可以用近紅外圖像分析植物的細胞結構。

多光譜成像在食品工業(yè)里也有應用。食品在物流過程中經(jīng)常會被異物污染，比如紙張，金屬，塑料等等，這樣會給食品加工企業(yè)帶來很大的風險，利用多光譜成像可以幫助檢測食品污染。

在安防，遙感，醫(yī)療等等甚至藝術品鑒賞等等領域，多光譜成像技術都有應用。如何產(chǎn)生多個窄帶光譜圖像是工程實現(xiàn)的難點，早期主要有兩種方法。

轉(zhuǎn)輪濾波片法：用很多個color filter 輪流切換拍照，形成若干窄光譜圖像。

多camera法： 每個camera內(nèi)部有不同的color filter。

很明顯這兩種方法不夠靈活。

現(xiàn)在有法布里－佩羅干涉式濾波片（Fabry–Pérot Spectral Filter）能夠很方便靈活地分離出的窄帶光，而且改變FP cavity length L， 就可以設置filter的不同波段。大大提高了工程應用的靈活性。