被測物的溫度是多少？
代入 λpeak ≈ 2898 / T。常溫 300 K 落在 9.7 µm（LWIR）、500 K 落在 5.8 µm、800 K 落在 3.6 µm（MWIR）、1500 K 已進入 1.9 µm（SWIR 邊緣）。溫度越高，最佳波段越短。
Technical Reference
紅外線波段對照表
選錯波段，後面所有的鏡頭、演算法與機構設計都會被迫補償。這一頁把各波段的物理條件、偵測器選擇與適用場景放在一起，讓選型可以在紙上先做完。
一、電磁波譜上的位置
橫軸為波長（對數刻度）。5–8 µm 之間受水氣強烈吸收，實務上很少作為成像波段使用，因此 MWIR 與 LWIR 之間存在一段空白。
依維恩位移定律，物體輻射峰值波長 λpeak ≈ 2898 / T（µm·K）。這條公式決定了「該用哪個波段」的第一個答案。
二、波段、偵測器與適用場景
NETD 為典型值，實際規格依機種與積分時間而異，僅供選型階段的量級判斷。
| 波段 | 波長 | 常見偵測器材料 | 製冷 | 典型 NETD | 適用場景 |
|---|---|---|---|---|---|
| NIR 近紅外 |
0.75 – 1.0 µm | 矽（Si）CCD／CMOS 的延伸感度 | 不需 | — | 夜視補光、機器視覺、生物螢光成像 |
| SWIR 短波紅外 |
0.9 – 1.7 µm （可延伸至 2.5 µm） |
InGaAs（砷化銦鎵） | 不需或 TEC 致冷 | — | 矽晶圓內部缺陷檢測、含水量與異物判別、1064／1550 nm 雷射光斑觀測、霧霾穿透、農產與回收物分選 |
| MWIR 中波紅外 |
3 – 5 µm | InSb（銻化銦）、HgCdTe、T2SL 二類超晶格 | 需製冷 （約 77 K） |
約 20 mK | 高溫製程監控、氣體特徵吸收偵測（CO₂ 4.3 µm、CH₄ 3.3 µm）、長距離觀測酬載、玻璃與金屬熔融 |
| LWIR 長波紅外 |
8 – 14 µm | 非製冷微測輻射熱計（VOx／a-Si）、HgCdTe | 多數不需 | 約 40 – 60 mK （非製冷型） |
常溫物體熱像、電力設備與建築巡檢、人員體溫篩檢、PCB 熱點分析、熱像非破壞檢測 |
| VLWIR 甚長波紅外 |
14 µm 以上 | HgCdTe、Si:As | 需深冷 | — | 天文觀測、太空遙測、極低溫目標 |
三、選型的五個判斷條件
照順序問完這五題，波段通常就只剩一到兩個選項。
要看自體輻射還是反射光？
MWIR 與 LWIR 看的是物體自己發出的熱輻射，不需要額外照明；SWIR 多半看的是反射光，因此需要主動光源。這一題直接決定系統要不要加照明模組。
光路要穿過什麼？
矽在 1.1 µm 以上轉為透明，所以 SWIR 能看進晶圓內部；一般光學玻璃在 2.7 µm 以上就不透，MWIR 需改用藍寶石或氟化鈣，LWIR 則多用鍺。長距離大氣傳輸只有 3–5 µm 與 8–12 µm 兩個窗口可用。
需要多小的溫差解析度？
要分辨 0.1 K 以下的微小溫差（例如複合材料脫層的熱像檢測），非製冷型可能力有未逮；若只是找出過熱點，非製冷 LWIR 綽綽有餘，成本可以差到一個量級。
維護條件允許嗎？
製冷型機種的史特林致冷機屬於消耗件，有明確的運轉時數壽命，且開機需要降溫時間。24 小時連續監控的產線場景，通常會優先評估非製冷方案。
還是判斷不了？
選型的難處通常不在表格，而在你的被測物同時滿足好幾種條件。把場景描述給我們，我們可以先做一次可行性評估。
四、視場與空間解析度的快速估算
在詢價之前，先用這三條式子確認鏡頭焦段是否可行。
p）經焦距 f 的鏡頭張出固定角度 IFOV = p / f；這個角度投影到被測物平面，就是該像素實際涵蓋的尺寸 GSD = IFOV × 距離。想看到更小的缺陷，只有縮短距離、加長焦距，或換更小的像素間距這三條路。| 要算什麼 | 公式 | 範例 |
|---|---|---|
| 視場角 FOV | FOV = 2 · arctan( D / 2f ) | 感測器寬 10.88 mm、焦距 25 mm → 約 24.5° |
| 單像素張角 IFOV | IFOV = p / f | 像素間距 17 µm、焦距 25 mm → 0.68 mrad |
| 地面／工件解析度 | GSD = IFOV × 距離 | 0.68 mrad × 10 m → 每像素約 6.8 mm |
五、常見材料的發射率
熱像儀量到的是輻射量，不是溫度。發射率設錯，溫度就錯——這是現場最常見的量測誤差來源。
| 材料表面 | 發射率 ε（LWIR 概略值） | 量測注意事項 |
|---|---|---|
| 拋光鋁、不鏽鋼 | 0.05 – 0.10 | 幾乎是鏡面，量到的多半是環境反射。需貼高發射率膠帶或塗黑作為參考點 |
| 氧化或粗糙金屬 | 0.60 – 0.90 | 氧化程度差異大，同一批件也可能不一致 |
| 塗漆表面（任何顏色） | 0.90 – 0.95 | 顏色在可見光下差很多，在 LWIR 幾乎沒有差別 |
| 塑膠、橡膠 | 0.90 – 0.95 | 薄膜類可能部分穿透，需確認厚度 |
| 玻璃 | 0.85 – 0.95 | LWIR 不透，量到的是表面溫度而非內部 |
| 人體皮膚 | ≈ 0.98 | 接近黑體，但受環境溫度與氣流影響大 |
六、名詞速查
| 縮寫 | 全稱 | 說明 |
|---|---|---|
| NETD | Noise Equivalent Temperature Difference | 雜訊等效溫差。能分辨的最小溫差，數字越小越靈敏 |
| FPA | Focal Plane Array | 焦平面陣列，紅外線相機的感測器本體 |
| NUC | Non-Uniformity Correction | 非均勻性校正。補償各像素響應差異，是熱像穩定度的關鍵 |
| MTF | Modulation Transfer Function | 調變傳遞函數，量化光學系統在各空間頻率下的對比保留能力 |
| EOIR | Electro-Optical / Infrared | 可見光與紅外線複合酬載，常再整合雷射測距（LRF） |
| LRF | Laser Range Finder | 雷射測距儀，與 EO／IR 共用視軸時需做對準校正 |
| T2SL | Type-II Superlattice | 二類超晶格，MWIR／LWIR 的新一代偵測器材料 |
把選型這一步交給我們
紅外線成像（SWIR、MWIR、LWIR）原理諮詢及顧問服務，協助你確認波段與鏡頭焦段的選擇，並可延伸到系統整合、先期驗證與相機模組的客製化測項驗證。