دوربینهای تکرنگ فقط شدت نور را در مقیاس خاکستری ثبت میکنند، در حالی که دوربینهای رنگی میتوانند تصاویر رنگی را به شکل اطلاعات قرمز، سبز و آبی (RGB) در هر پیکسل ثبت کنند. اگرچه کسب اطلاعات رنگی اضافی میتواند ارزشمند باشد، دوربینهای تکرنگ حساستر هستند و از مزایایی در وضوح جزئیات دقیق برخوردارند.
دوربینهای تکرنگ، میزان نوری که به هر پیکسل برخورد میکند را اندازهگیری میکنند، بدون اینکه اطلاعاتی در مورد طول موج فوتونهای گرفته شده ثبت شود. برای ایجاد یک دوربین رنگی، شبکهای متشکل از فیلترهای قرمز، سبز و آبی روی یک حسگر تکرنگ قرار میگیرد که شبکه بایر نامیده میشود. این بدان معناست که هر پیکسل فقط نور قرمز، سبز یا آبی را تشخیص میدهد. برای تشکیل یک تصویر رنگی، این مقادیر شدت RGB با هم ترکیب میشوند - این همان روشی است که مانیتورهای کامپیوتر برای نمایش رنگها استفاده میکنند.

شبکه بایر یک الگوی تکرارشونده از فیلترهای قرمز، سبز و آبی است که در آن به ازای هر پیکسل قرمز یا آبی، دو پیکسل سبز وجود دارد. این به این دلیل است که طول موجهای سبز برای اکثر منابع نور، از جمله خورشید، قویترین طول موجها هستند.
رنگی یا مونو؟
برای کاربردهایی که حساسیت مهم است، دوربینهای تکرنگ مزایایی ارائه میدهند. فیلترهای مورد نیاز برای تصویربرداری رنگی به این معنی است که فوتونها از بین میروند - به عنوان مثال، پیکسلهایی که نور قرمز را جذب میکنند قادر به جذب فوتونهای سبز که روی آنها فرود میآیند، نیستند. برای دوربینهای تکرنگ، همه فوتونها شناسایی میشوند. این امر افزایش حساسیت بین ۲ تا ۴ برابر نسبت به دوربینهای رنگی را، بسته به طول موج فوتون، ارائه میدهد. علاوه بر این، تشخیص جزئیات دقیق با دوربینهای رنگی میتواند دشوارتر باشد، زیرا تنها ¼ پیکسلها میتوانند نور قرمز یا آبی را جذب کنند، وضوح مؤثر دوربین با ضریب ۴ کاهش مییابد. نور سبز توسط ½ پیکسلها جذب میشود، بنابراین حساسیت و وضوح با ضریب ۲ کاهش مییابد.
با این حال، دوربینهای رنگی قادر به تولید تصاویر رنگی بسیار سریعتر، سادهتر و کارآمدتر از دوربینهای تکرنگ هستند که برای تولید یک تصویر رنگی به سختافزار اضافی و چندین تصویر نیاز دارند.
آیا به دوربین رنگی نیاز دارید؟
اگر تصویربرداری در نور کم در کاربرد تصویربرداری شما مهم است، دوربین تک رنگ ممکن است بهترین انتخاب باشد. اگر اطلاعات رنگ از حساسیت مهمتر است، ممکن است دوربین رنگی توصیه شود.