真正夜视：红外热感成像技术

看过枪战片《Fair Game》和科幻片《黑金刚》的朋友一定会对影片中透过房屋或树林，看到人或动物的夜视、透视镜头很感兴趣，而本站在近期所发表的一系列文章中，又一再把“红外摄影” 与透视、夜视功能划清界限，难度红外线成像的夜视、透视功能真的是空穴来风？倒也不是，只是那不是普通的红外摄影所能办到的，我们普通的数码相机，即使拆掉红外截止滤镜也无能为力，因为它们成像所利用的红外线波长太短。

尽管电影中那么清晰的红外透视影像实际是电脑制作的特技效果，但真正的热感红外成像设备真的具备透视和夜视功能。

普通数码相机、数码摄像机所采用的CCD/CMOS图像传感器虽然能够感应红外线，但期敏感波长一般在1200nm （1.2um）以下，最多不过1400nm，而人体、其他动物身体、机动车辆自身因温度高于周围环境所辐射的红外线波长在7-14um （7000-14000nm），属于中远红外波段，利用这个波段成像的设备称作热感成像设备。

直到最近，真正的热感摄像机（Thermal Camera，能够感测到波长较长的红外线）仍是既笨重又昂贵的。标准的仪器是一台光子侦测仪，它通常必须以液态氮维持在低温状态（因为在室温下，讯号会被热噪声给淹没）。热感导弹便是以这种系统来瞄准目标物，天文学家也是以这种仪器来窥探星系中心的尘埃。然而，过去10年来，业界已经发展出更便宜、轻便、而且无需冷却的红外线摄像机。此外，这种新型仪器所侦测的不再是光子，而是进入热感材料的红外线辐射。最后产生的影像，所根据的就是热感材料最后的物理变化。

看过枪战片《Fair Game》和科幻片《黑金刚》的朋友一定会对影片中透过房屋或树林，看到人或动物的夜视、透视镜头很感兴趣，而本站在近期所发表的一系列文章中，又一再把“红外摄影” 与透视、夜视功能划清界限，难度红外线成像的夜视、透视功能真的是空穴来风？倒也不是，只是那不是普通的红外摄影所能办到的，我们普通的数码相机，即使拆掉红外截止滤镜也无能为力，因为它们成像所利用的红外线波长太短。

尽管电影中那么清晰的红外透视影像实际是电脑制作的特技效果，但真正的热感红外成像设备真的具备透视和夜视功能。

普通数码相机、数码摄像机所采用的CCD/CMOS图像传感器虽然能够感应红外线，但期敏感波长一般在1200nm （1.2um）以下，最多不过1400nm，而人体、其他动物身体、机动车辆自身因温度高于周围环境所辐射的红外线波长在7-14um （7000-14000nm），属于中远红外波段，利用这个波段成像的设备称作热感成像设备。

直到最近，真正的热感摄像机（Thermal Camera，能够感测到波长较长的红外线）仍是既笨重又昂贵的。标准的仪器是一台光子侦测仪，它通常必须以液态氮维持在低温状态（因为在室温下，讯号会被热噪声给淹没）。热感导弹便是以这种系统来瞄准目标物，天文学家也是以这种仪器来窥探星系中心的尘埃。然而，过去10年来，业界已经发展出更便宜、轻便、而且无需冷却的红外线摄像机。此外，这种新型仪器所侦测的不再是光子，而是进入热感材料的红外线辐射。最后产生的影像，所根据的就是热感材料最后的物理变化。

热感摄像机 Thermal-eye 250D

美国德州L-3 Communications Infrared Products公司就是这种免冷却热感摄影机的主要制造商之一，它们生产的Thermal-Eye 250D就是一款为执法人员量身打造的热感摄像机，其工作波长介于7-14um微米，因此拿它来探测体热是再合适不过的了。警察可以把250D当成夜视镜，扫描躲在暗巷中的不法份子、森林中搜寻失踪的登山客、搜救浓烟滚滚的火灾现场的幸存者等。此外，热感摄影机还比一般的夜视镜多出一项优点：一般夜视镜都是在军中使用，呈现出的影像偏绿，而且只能加强周围可见光的强度，但250D却可以在完全漆黑的情况下运作。

热感摄像机用于火灾救助

乍看之下，250D跟一般的摄影机没什么两样：一颗充电电池、一个可变焦镜头，以及一组调焦距的按钮。然而，等你将镜头的盖子拿开，看到特大号、亮晶晶的锗镜片时，你就会发现其间的差异。锗跟玻璃不同，可以让红外线透过。

250D是将红外线聚焦在类似陶瓷材料的钛酸锶钡（BST）上，其作用像是个电容。这块材料连上电路之后，便会产生电极化现象：一端带正电、另一端带负电。只要改变BST的温度，就能控制极化的程度，并在电路中引发出位移电流。BST被分割成矩形数组，侦测器会测量数组中每块区域的位移电流，以此产生二维影像，来显示进入的辐射量密度。

热感摄像机的成像的层次完全是根据被摄物体的温度变化而变化，温度越高的物体越亮，越冷则越暗，用这种仪器看办公室，可以看到计算机屏幕后面喷出一股热流，而暖器出口则简直像是鼓风炉般喷火。至于窗户，则是一片漆黑因为现在是冬天，外头冷得要命。运作中的打印机和复印机会发出耀眼的热讯。