第1个回答 2022-07-11
可见光的波长范围为380nm~780nm，可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，在这个波长范围之外的光波，我们称为非可见光，完整的光谱分布如下：
利用特殊材质的非可见光感光芯片对非可见光波进行成像的技术叫作非可见光成像。非可见光光谱大致可以分为红外、紫外和X-Ray，本篇就带领大家走进红外世界。
1800年英国的天文学家 William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计移到红色光边界以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后称为“红外线”，也就是“红外辐射”。
红外波段下有3个大气窗口：
1~3μm(高温测温仪)：主要应用在高温目标和天文探测
3~5μm(中温测温仪)：适合在高温高湿地区，以及高空目标
8~14μm(低温测温仪)：适合观察地面目标
自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体总在不断发射辐射能（红外线）。收集并探测出这些辐射能，通过重新排列来自探测器的、与景物辐射分布相对应的信号，形成热图像。
这种热图像再现了景物各部分的辐射起伏，因而能显示出景物的各部分的特征。利用这种原理制成的成像器件就是红外相机。
近红外的波段范围为：800-1000nm，其不再大气窗口内，需要补近红外光源，CCD、CMOS一般可探测，下面分别为某CCD和CMOS传感器的光谱响应曲线：
近红外成像技术的一个典型应用就是数字医疗，近红外能够穿透人体组织5-10毫米，血红蛋白对近红外吸收明显，恶性肿瘤吸收比正常腺体多，最重要的是没有辐射作用。
短波红外的探测波谱范围：0.9～1.7μm，感光传感器的材质为铟镓砷(InGaAs)，其具有高灵敏度，高量子效率的特征，感光范围可扩展到可见光范围内。
短波红外最好的应用就是夜视功能，下面2张分别为可见光成像和红外成像。
在航空领域，红外夜视可辅助夜间观测：
飞机空中飞行容易覆冰，可见光难以探测，近红外可以探测出冰层，如下图：
在激光制导与探测领域，可进行红外激光引导，且红外激光照明，可以达到6000米。
短波红外激光探测对于人眼安全，目标指示和测距照明都可以。
短波红外具有穿透功能，可进行畏光有毒液体检测和液位检测（对比可见光），如下图：
短波红外还可对太阳能电池板缺陷进行检测，如载体薄引起的隐裂、黑芯片、载体印刷出现断栅、载体烧结不良造成网印带以及刻蚀、扩散不均、污染形成漏电等。
短波红外还有一个重要的应用就是高温分析，测温范围在600-3000度，可对回转窑、钢水、轧钢进行温度检测。
下篇再续。。。