在機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最重要的是獲得較高的圖像對比度。正確地選擇照明方式、孔徑大小和鏡頭性能，都可以增加圖像對比度及提高系統(tǒng)性能。雖然設(shè)計(jì)師可能會為了增加系統(tǒng)性能而考慮升級照明及鏡頭，但這種做法會導(dǎo)致系統(tǒng)的成本顯著增加。但是如果設(shè)計(jì)師評估被成像物體的光譜特性便會發(fā)現(xiàn)，只需要使用不同的濾光片，就能以很低的價(jià)格大大提高成像品質(zhì)，同時(shí)最大限度地降低對其他設(shè)計(jì)元素的影響。

彩色濾光片為設(shè)計(jì)師提供了廉價(jià)的、適用于許多應(yīng)用的對比度改善解決方案，但這僅是在很寬的光譜范圍中區(qū)分物體特征，如區(qū)分橙色與紫色物體。

干涉濾光片也透射特定波長范圍的光線，但較彩色玻璃濾光片更為精確。干涉濾光片可提供納米級別的精準(zhǔn)控制以透射及截止不同波長范圍的光線。中性密度濾光片和偏振濾光片也可為特定成像場景提高性能。為了正確地使用濾光片，設(shè)計(jì)師必須理解各類濾光片的優(yōu)勢與限制。

常規(guī)的超窄帶濾光片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用類似于 Fabry- Perot 干涉儀的結(jié)構(gòu), 即在兩個(gè)高反射膜系中 間夾一個(gè)間隔層( 腔) ,反射膜系由四分之一中心波 長的膜層組成 ,間隔層厚度為二分之一中心波長的 整數(shù)倍。這種最簡單的單腔結(jié)構(gòu)濾光片性能較差, 通帶形狀為三角形。

為滿足閃電探測使用要求, 超 窄帶濾光片設(shè)計(jì)采用兩腔或三腔結(jié)構(gòu) ,即利用耦合 層將多個(gè)單腔結(jié)構(gòu)組合起來, 以得到接近矩形的通帶。對于多腔結(jié)構(gòu), 濾光片的帶寬主要決定于膜層 材料折射率、 膜系結(jié)構(gòu)和周期數(shù)、 間隔層材料和結(jié)構(gòu) 以及耦合層的材料和結(jié)構(gòu)。在初步設(shè)計(jì)結(jié)果確定 后,通過調(diào)節(jié)間隔層和耦合層參數(shù) ,可以對濾光片的 帶寬進(jìn)行微調(diào)以得到滿足設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。