显微课堂 | 显微图像的色彩与通道

欢迎您再次来到尼康课堂，本节讨论显微图像与颜色相关的问题。

光与颜色

我们所能看到的一切都是眼睛对光的感受，而光的颜色是大脑对不同光线波长的区分。所以在讨论颜色的时候我们一定要将它与光的波长始终联系在一起！

见上图，如果说到“光”，我们一般指的是人眼可以看到的可见光。可见光是一种电磁波，而且只是电磁波中的一小部分（波长400-700nm，小于400nm或大于700nm一般人的感受就很微弱了）。我们可以根据上图了解不同波长和颜色的对应关系。

实际上肉眼也无法直接感受光的波长，而是把可见光分成了三段分别感受（其中每一段都由一类视细胞感受），即所谓的红绿蓝三原色（Red、Green、Blue，简写RGB）。根据红绿蓝三色分别的强度比例进而确定细微的颜色。

同样的使用数码相机拍摄彩色图像，也需要红绿蓝三原色。如下图，芯片中不同的像素按照一定规律分为红绿蓝三种像素。不同像素前放置有微型的滤色片，其仅保留对应颜色的光线通过（滤色片：只允许某些特定颜色波长光线通过的玻片）。通过这种方式彩色数码相机就可以像人眼一样获得图像的色彩信息。

彩色相机与彩色图像

那么我们使用上面这种所谓的彩色相机就可以拍摄彩色的图像了，任何一张彩色图像实际包含了独立的三张分别是红绿蓝（Red，Green，Blue）颜色的图像。所以我们也称彩色图像为RGB图像！我们也常把其中一个颜色的图像称为一个通道，那么所有的彩色图像都具有RGB三个通道。

这样在讨论一张数码图象时，我们一定要清楚所有的彩色图像都是一张具有RGB三通道的图像，这会对我们理解很多附加的信息有很大的帮助！

黑白相机与单色图像

如果在感光芯片前面没有微型滤色片的话，自然就无法区分相应的波长而只能采集黑白的图像（每个像素只有光线强度的信息），我们把配备这种感光芯片的相机称为黑白相机或单色相机。

自然使用黑白相机拍摄的就是黑白图像了！

荧光与多通道图像

生活中所见到的影像都包含了不同波长的光线，但使用显微镜所看到的荧光图像却有不同。荧光样品发出的光线都是局限在一定波段内。比如GFP标记样品的影像波长只局限在520nm附近。像荧光图像这一类的图像也可以称为单色图像。也因此使用黑白相机就可以拍摄荧光图像，所获得的的黑白单色图像可以使用伪色还原其本来的颜色（有时为了便于区分不同的荧光通道，也可以采用任意的颜色添加伪色）。