目标发射的红外辐射（热辐射）由普朗克定律描述，图中两条直线之间的即为红外/热成像所利用的红外波段；从图中看，对 点源 目标探测，以在物体温度的峰值波长处为宜，因对应该波长的光谱辐射出射度最大；对扩展源目标探测，则以在物体温度的峰值波长左侧变化率最大处为宜，因为在左侧物体温度变化产生的光谱辐射出射度比右侧的大，直观上看，左侧曲线的斜率明显比右侧的大

黑体长波、中波和短波红外辐射通量比值与温度的关系

349℃（～622K）是8μm～12μm长波红外辐射通量与3μm～5μm中波红外辐射通量的等值温度，656℃（～929K）是8μm～12μm长波红外辐射通量与1μm～2.5μm短波红外辐射通量的等值温度1013℃（～1286K）是3μm～5μm中波红外辐射通量与1μm～2.5μm短波红外辐射通量的等值温度

第一代热成像仪均工作在长波红外波段，并非是在同一时期不能制造出性能达到背景限的中波红外探测器——而是不能制造出中波红外焦平面探测器，因此只能利用室温目标的长波红外辐射能量远比中波红外辐射的多、且在8μm～14μm有大气透射窗口，用数量不多的探测元（不超过200元）和光机扫描技术即可制造出满足战术应用要求的热成像仪。

只是在二维面阵型红外焦平面探测器技术出现以后，因将探测元对信号的积分时间提高3个数量级（从μs提高到ms）而极大的提高了热灵敏度，使红外/热成像仪即使工作在红外辐射能量较长波红外波段少得多的中波、甚至短波红外也能获得画质优良的红外/热图像，这是第二代红外/热成像技术能将工作波段扩展至中波和短波红外的根本原因。

红外焦平面探测器技术的发展，使人们可以在相同条件下更直观的对这三个红外波段的成像效果进行比较。采用相同参数的红外光学望远镜、相同规模（320×240）、的短波、中波和长波红外焦平面探测器的红外/热成像仪、在相同的时间拍摄了相同的空中目标红外/热图像，这3幅图片较好的说明了红外成像与热成像之间细致的差别。比较3幅图片给人的印象是：短波红外图像很接近可见光图像，长波红外获得的热图像所反映的目标与热相关的信息最为丰富，中波红外图像可以更好的反映出发动机的细节。

利用空中客机反射大气背景中的短波红外辐射拍摄的红外图像

如不特别说明可能会认为是一张可见光图像，由于是反射短波红外成像，所以图像不能反映客机与热相关的信息，背景中清晰的云层说明其对短波红外辐射有很强的反射

利用空中客机自身发射的中波红外辐射拍摄的热图像

可以看清整架飞机的轮廓，反映了翼下喷气发动机的热信息，发动机的进气道内的叶片很热，发动机后半部分也很热以至于没有细节，尾喷管与喷出的热气流连成一体，发动机挂架和相应机翼部分被加热，机翼前缘襟翼与机翼之间有缝隙，空气从中流过而被冷却而呈黑色，背景中的云层隐约可见，说明中波红外辐射具有较好的穿透能力

利用空中客机自身发射的长波红外辐射拍摄的热图像

因机身蒙皮有较强的辐射而得以清楚的看到整架飞机，并更多的反映了飞机的热信息，由于辐射能量多，发动机已经没有细节，除喷气发动机的热信息外，水平尾翼因喷射的热气流也被加热，飞机收起的起落架也很热，将机身下方均加热了，机翼前缘襟翼与机翼之间有缝隙，空气从中流过而被冷却而呈黑色，机翼后缘翼面的动作机构运动产生的热将其整流罩也加热了，背景中的云层基本不可见，说明长波红外辐射具有更好的穿透能力

大气红外透射窗口的利用

在只考虑大气分子吸收的条件下，大气在近红外（0.78μm～1.0μm）、短波红外（1.0μm～2.5μm）、中波红外（3μm～5μm）和长波红外（8μm～13.5μm）有4个大气红外"透射窗口"，其中长波红外大气"透射窗口"的波段经常被不严格的称为8μm～14μm或8μm～12μm。

一般来说，波长越长，透射能力越好。例如在干燥的空气中，长波红外辐射在大气中的透射率比中波、短波、近红外和可见光的都大，中波红外辐射的透射率比短波、近红外和可见光的大，以此类推。除平均透射率高以外，长波红外的透射波段范围最宽（Δλ～6μm），因此在长波红外工作可以获得室温目标最多的辐射能量，而中波红外即使不扣除4.3μm波长的吸收，其透射波段范围也只有2μm。但是在高温、潮湿的气象条件下（例如热带海洋气候条件），中波红外辐射在大气中的透射率比长波红外辐射的大。

在只考虑大气中存在颗粒物的条件下，对红外辐射传播影响的因素为颗粒物的散射和反射。3.0μm的颗粒物即可显著影响短波红外辐射的传播，8μm的颗粒物即可显著影响中波红外辐射的传播，14μm的颗粒物才可显著影响长波红外辐射的传播，因此，长波红外的透射性能为最优。

一般来说，大气分子和悬浮粒子受重力作用随高度按指数分布，越接近地面，气体分子和悬浮粒子的密度越大，因此对红外辐射的吸收、散射和反射也就越大。而在高空（例如20km），因气体分子和和悬浮粒子的密度相应较小，自然对红外辐射的吸收、散射和反射也就较小。显然，空-地之间斜路径上的红外辐射的传播要比地-地之间水平路径的传播更容易。

实际大气环境对红外辐射传播的影响很复杂，既有大气中各种成份分子的吸收，又有悬浮在大气中的颗粒物（如雨、雪、沙尘等）散射和反射的影响，这是热成像仪不能全天候工作的根本原因。

大气红外透射窗口

大气红外透射窗口包括0.78μm～1.0μm近红外、1.0μm～2.5μm短波红外、3μm～5μm中波红外和8μm～14μm长波红外波段，实际上，短波红外又是由3个个子波段组成的，大气对1.4μm、1.9μm波长的红外辐射全部吸收；中波红外是由2个个子波段组成的，大气对4.3μm波长的红外辐射全部吸收 返回搜狐，查看更多