在机器视觉系统应用中，有时使用黑白相机进行图像处理时，无法达到系统检测的要求，这时就需要使用彩色相机。
彩色相机通常是包含单个CCD的单芯片相机。由于获取彩色图像需要关于三原色（红、绿、蓝，即R、G和B）的信息，因此CCD的每个像素都装有 R、G或B色滤镜。每个像素以256级R、G或B将强度信息发送给控制器。
颜色系统以数字形式描述颜色。它通常表示成有三个轴的3D空间。使用“色调”(Hue)、“饱和度”(Saturation)、“亮度”(Brightness) 的HSB颜色系统与人的眼睛最接近，最适合用于图像处理。
当目标有光泽并且有弯曲的表面时，黑白相机无法像人的眼睛那样处理图像。图中标签的亮度不均匀，使用黑白相机无法提取清洗的图像。使用彩色相机时，则可以只提取标签的金色部分。这是因为在处理图像时，彩色相机使用的是色调（颜色）数据，而不是黑白相机使用的强度（亮度）数据。