原创 红外能不能透*视?!

2020-6-1 17:26 3260 41 17 分类: 消费电子

最近,一加手机的红外辅助调整色调的方法在网上引起轩然大波,逼的一加把这个功能阉割掉了,作为一个红外物理专业出身的工程师来说,有必要出一篇专题来讨论一下。

任何物体只要温度高于绝对零度,都可以辐射红外!这个和很多人的观念有差别,但是到了大学学习过黑体辐射以后应该都会明白,普朗克的黑体辐射定律是一个非常基本的理论,就是一块冰也会辐射红外信号,包括远红外信号。所以,不要轻易相信所谓远红外辐射保暖内衣或者远红外电饭煲,甚至于火山石能量石什么的玩意,因为远红外波段任何物体都有,只是因为材质的不同有多少的差异,相同温度时,黑体辐射能力最强,其它材质辐射量都会低于黑体辐射;不同温度的时候,差别就大了,一个内衣的远红外辐射量,绝对比不上一根火柴的远红外波段的辐射量;但是无论如何,辐射出来的能量是比较小的,一个麦饭石材质的电饭煲的辐射量,也比不上加热蒸汽的做功,举个简单的例子,炖牛肉的时候你在旁边烤火,牛肉熟了,你会熟吗?

当红外辐射产生以后,照射到物体上要么被吸收、反射、透射,这正好跟辐射能力反着来,黑体吸收能力又是最强。物体吸收辐射以后,会升温,然后和周围物体或者空气进行热交换,最终形成动态的平衡。

不同材质的吸收率、透射率都不一样,而且在不同的波段透射率也不一样,因此需要专业的测试,吸收峰的不同,对成分组成有很大的判断价值,最直接的例子,就是太阳辐射光谱,通过对不同波段的测量,发现光谱分布和6000K的黑体辐射曲线基本一致,如下图,因此得出太阳表面温度,那么曲线上有很多波谷,都是因为空气中不同的气体成分对光线的吸收作用造成的,如下图所示,大家可以看出水对红外部分有几个吸收峰,而人体70%以上都是水。所以,贾宝玉说错了,男女都是水做的骨肉。

 

 

那么转回话题,到底能不能透视?原理上说,可以,实际上,很难。但是网上宣传会有很多图片,看起来好真实,好清晰,就跟没穿衣服一样,其实很多都是PS出来的。真实情况只能在特定情况下看到隐隐约约的图像,但是绝对不会到毫无遮挡的程度,只能满足某些有特殊癖好的人的窥私欲。

实验的话,就需要做一个红外摄像头,但不是测温的那种,而是在CMOS基础上改一下,其实硅材质本身能吸收部分近红外波段,但是我们的摄像头都会放一个红外截止膜,如下图,右边的镜头上红色玻璃片就是镀了截止膜,这个要去掉。

 

然后在镜头上贴一个红外带通滤光片,小于800nm的光线全部滤除,如下图所示,左边为普通摄像头,右边为改装的红外摄像头。

 

如下图所示,左图是可见光图像,右边是红外图像,除了颜色不一样以外,还是可以看出部分材质的差异,比如蓝色的遮光膜在红外图像中变成透明的了,桌子上的玻璃碗看不到了,纸箱变浅了,黑色字体变清晰了,牌匾上玻璃也看不见了,木边条却变浅了。