שש טכנולוגיות תאורה של מערכת ראיית מכונה:
(1) תאורה למטרות כלליות
תאורה כללית משתמשת בדרך כלל בתאורה טבעתית או נקודתית. מנורות טבעתיות הן שיטת תאורה כללית נפוצה, הניתנת להרכבה בקלות על העדשה כדי לספק תאורה נאותה למשטחים מפוזרים.
(2) תאורת תאורה אחורית
תאורה אחורית היא מיקום של מקור אור על גב אובייקט ביחס למצלמה. תאורה זו שונה מאוד משיטות תאורה אחרות, מכיוון שהתמונה מנתחת את האור הנכנס ולא את האור הנפלט. תאורה אחורית יוצרת ניגודיות חזקה. כאשר מופעלת תאורה אחורית, תכונות פני השטח עלולות ללכת לאיבוד. כך למשל, ניתן למדוד קוטר של מטבע באמצעות טכנולוגיית תאורה אחורית, אך לא ניתן לקבוע את חזית המטבע והגב.
(3) תאורה קואקסיאלית
תאורה קואקסיאלית היא אור המאיר על פני האובייקט באותו כיוון של ציר המצלמה. תאורה קואקסיאלית משתמשת במראה חצי רפלקטיבית מיוחדת כדי להחזיר את מקור האור לכיוון ציר העדשה של המצלמה. מראות חצי רפלקטיביות מאפשרות לעבור דרכן רק מקורות אור המוחזרים מהמשטח הניצב לעדשה. תאורה קואקסיאלית שימושית להארה אחידה של עצמים שטוחים עם משטחים מרהיבים. אפשר גם להדגיש חלקים מהמשטח המשתנים בזווית, מכיוון שהאור המוחזר ממשטח שאינו מאונך למצלמה אינו חודר לעדשה, מה שהופך את המשטח לכהה יותר.
(4) תאורה מפוזרת רציפה
תאורה מפוזרת רציפה מיושמת על משטחים מחזירי אור או בעלי זוויות מורכבות. תאורה מפוזרת רציפה משתמשת בתאורה אחידה חצי כדורית כדי להפחית צל והשתקפות אספקלריה. שיטת תאורה זו שימושית מאוד עבור תאורת מעגלים. מקור אור זה יכול להשיג תאורה אחידה בטווח זווית מוצקה של 170 מעלות.
(5) תאורת תחום כהה
תאורת תחום כהה היא תאורה בזווית נמוכה ביחס לפני השטח של אובייקט. השתמש במצלמה כדי לצלם מראת זכוכית כך שתהיה בשדה הראייה שלה. אם ניתן לראות את מקור האור בשדה הראייה, הוא נחשב לתאורת תחום בהירה. להיפך, אם לא ניתן לראות את מקור האור בשדה הראייה, מדובר בתאורת תחום כהה. לכן, אם מקור האור הוא תאורה בהירה או כהה תלוי במיקום של מקור האור. תאורת תחום כהה משמשת בדרך כלל להארת משטחים בעלי בליטות או שינויים במרקם פני השטח.
(6) אור מובנה
אור מבני הוא סוג של אור המוקרן על פני עצם בעל צורה גיאומטרית מסוימת (כגון קו, עיגול, ריבוע). אור מובנה בדרך כלל כולל לייזרים או מקורות סיבים אופטיים. ניתן להשתמש באור מובנה למדידת המרחק מהמצלמה למקור האור.
ביישומים רבים, נדרשות טכניקות תאורה מרובות על מנת לגרום לתכונות שונות בשדה הראייה להציג ניגודים שונים.