CCD和CMOS传感器对于近紫外200 nm至可见光380～780 nm，直至近红外1100 nm波长范围都有响应。每个传感器都是按其光谱响应函数对于入射光作出响应的。传感器产生的灰度是传感器所能感应的所有波长范围内入射光的积累后按传感器光谱响应的结果。
传感器的光谱响应范围比人眼范围要宽广许多。在有些应用中可以利用红外闪光灯照明，在传感器上使用红外通过滤镜使可见光得到抑制，仅使红外光到达传感器。由于人眼对于红外光没有响应，使用红外闪光灯时可以不要屏蔽。另一方面，尽管传感器对紫外光也有响应，但是由于通常情况下镜头是玻璃制作的，可阻止紫外光，因此通常不需要特殊滤光片来滤掉紫外光。当需要紫外光响应时，则需要使用特殊的镜头。(www.xing528.com)
由于CCD和CMOS传感器对于整个可见光波段全部有响应，所以无法产生彩色图像。为了产生彩色图像，需要在传感器前面加上彩色滤镜阵列（Color Filter Array，CFA）使得一定范围的光到达每个光电探测器[242]。由于这种传感器仅使用一个芯片得到彩色信息，所以称作单芯片摄像机。最常见的滤镜阵列由三种滤镜组成，每种滤镜都可以透过人眼敏感的三基色红、绿、蓝中的一种。由于人眼对绿色最为敏感，所以滤镜阵列中绿色采样频率是其他两种滤镜的两倍。值得注意的是，由于绿色滤镜采样是1/2，而红、蓝滤镜是1/4，这就导致了严重的图像失真。通常在传感器前加上控图像失真滤光片。单芯片彩色摄像机传感器前加有Bayer滤镜阵列，使得一定波长范围的光到达每个光电传感器。为了得到传感器全分辨率下的彩色图像，少采样的部分需要通过称作颜色插值的处理来重建。而这会产生彩条等明显的人为的颜色缺陷。所以有关颜色插值的新型方法是目前的研究热点。
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