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不同波長的光變化以不同的方式與世界相互作用，開闢了不同的實際應用
總之，光是什麼？ 多虧了幾代科學家的工作，我們知道光本身是一波又一波的。 不，不是撕裂捲曲或滾筒：頻率從 1 赫茲以下，到 1025 赫茲以上的電磁波，對應於數千公里到原子核大小的一小部分的波長。
這個頻率範圍（電磁頻譜）根據波長分為單獨的頻段，每個頻段內的電磁波有不同的名稱。 波也具有不同的特徵，例如它們是如何產生的，它們如何與物質相互作用，對我們來說最重要的是它們的實際應用。
在本報導中，我們將更仔細地研究這些頻段，並討論每個頻段的實際成像應用：當我們用不同的波長觀察時，我們可以「看到」什麼，以及為什麼我們可以看到它。
光譜
電磁光譜的頻段範圍從低端（最短波長）的 X 射線到高階（最長波長）的遠端紅外線。 讓我們從每個頻段的簡要概述開始。
用 X 光看得更深
X 光穿過物體，並根據物體密度被吸收。 我們可以測量吸收，以觀察骨骼和其他更精細的結構（如 TSA 檢查中的行李）。
用紫外線感受光線
我們都知道，某些類型和強度的紫外線會導致曬傷。 高功率紫外線源還用於定位和辨識血液、精液和唾液等體液，並說明酒店或餐館的不衛生狀況。 即使在紫外線下，雀斑也更加明顯。
用可見光看一切
可見的光是，嗯 ...... 可見的。 你可以使用太陽或人工光等外部光源看到它。
在黑暗中用近紅外線看
近紅外線光譜使我們能夠在弱光條件下看得很清楚，利用熱量和水分作為催化劑。 在這張圖片中，你可以從水的黑暗中看到，水很好地吸收了紅外光。
與紅外線相比，SWIR 的波長更長，可以看到水果皮下的水，在我們眼睛看到之前辨識問題，例如這個蘋果上的瘀傷。
用長波紅外線看熱
使用 LWIR，訊號不是來自散射、反射和吸收的光，而是來自物體本身。 結果是熱量如何分佈的每畫素地圖，允許你「看到」熱量。
長波紅外線成像的應用
長波紅外線（LWIR）從大約 5000 奈米開始，執行高達 40,000 奈米。 在這種長度下，波受環境光的影響較小，主要受熱調節。 當我們面對太陽時，是 LWIR 的光溫暖了我們。 但你知道幾乎一切都像一個小太陽，發出自己的熱量嗎？ 在熱量變得，嗯，變熱之前，我們只能使用 LWIR 來檢測它。
檢測熱量
在 Teledyne 的攝影機中，我們用來看到這種熱量的探測器被稱為微量計。 這是一個掛在真空中的小電阻器，隨著紅外光的吸收而變暖。 下圖顯示了物體基於溫度的每波長的浸水性和輻照度。
圖中的每個曲線都對應一個「黑體」物體：一個會吸收照射到它的所有光線的物體。它們在眼睛看來是黑色和無光澤的，並為熱（熱）成像設定了基線，因為我們知道黑體物體根據其溫度發出的確切光譜。這使我們能夠從訊號中確定黑色物體的理論溫度，並從中推斷出場景中物體的絕對溫度測量值。
LWIR 既可用於熱成像（根據物體發出的熱量檢視物體）和熱成像/放射成像（檢測物體中的特定溫度或溫度範圍）。
用熱成像看到熱的東西
熱成像可以讓你在完美的黑暗中看到，透過霧或煙霧看到，並輕鬆檢測環境（較冷）環境中的生命（炎熱）。 它還可用於監測熱分佈很重要的過程。
使用 LWIR 來檢視鍛造鋼的熱量
用輻射測量攝影機測量體溫
看到熱量很好，但有時你需要確切地知道物體的溫度是多少，以防止損壞，避免汙染等。
上面的 PCB 顯示了兩個元件：一個在 50°，一個在 41°。 由於元件對熱敏感，你可以透過檢測溫度來診斷，其效率和可操作性。
絕對溫度測試的另一個非常及時的應用是新冠肺炎測試。 我們現在看到對極其精確的測量（正負 0.3 度）的需求非常高，輻射測量 LWIR 攝影機可以提供幫助。
這些攝影機的準確性歸結為參考：在影像中放置一個參考，你知道確切溫度，剩下的由技術完成。
Teledyne 和 LWIR
Teledyne 的傳統 LWIR 攝影機是 DXM640，它使用 640×480 ULIS 第三方感測器，並提供無快門成像，以獲得更好的影像品質。
我們基於我們自己的微波儀技術的旗艦攝影機是 DALSA GXM系列，提供非常高的動態範圍。 我們最新的型號專門針對測量皮膚溫度進行了最佳化。
短波紅外線應用
短波紅外線（SWIR）是電磁光譜 900 至 2500 奈米範圍內的光。 人眼看不見，SWIR 可以檢測和突出某些難以或極不可能用可見光和可見攝影機區分的特徵。Teledyne 的 Linea SWIR 線掃描攝影機可以提供幫助。 食品分類、確保塑膠容器中的填充線（如洗衣粉）和檢測太陽能電池板檢查中的微裂紋等應用，都可以從 SWIR 中的成像中受益。
看穿另一邊
SWIR 可以幫助我們區分顏色相似的物體，看到溫度非常高的物體，甚至看穿一些材料。
SWIR 光以大約 1,140 奈米的溫度穿過矽。 在下面的實驗室示例中，我們將目標粘在矽晶圓的另一側，但這並沒有阻止我們的 LINEA 攝影機。
製造商在太陽能電池板上使用 Linea 紅外線攝影機來發現隱藏的缺陷、死點、弱電池等，大大提高了產品的品質。
從從穀殼中篩選出小麥
在大約 1,450 奈米時，水分顯示為非常暗，例如，允許我們檢測不透明容器中的填充水準。 如果水果有瘀傷，水分也會存在，SWIR 讓我們在眼睛檢測到之前就能看到它。
水分也有助於對許多相同或相似顏色的物體進行分類。 下面的例子用肉桂、咖啡豆、岩石和葡萄乾來說明這一點。
近紅外線
在 700-900 奈米處，近紅外線通常被視為 SWIR 的過渡階段，技術稍微更容易獲得。 由於它剛剛高於可見光譜，多年來，Teledyne 在我們的感測器和攝影機上結合了兩者，包括 Piranha4 多光譜線掃描系列、Genie Nano 和 LINEA ML。
當顏色不夠時
透過 RGB 和近紅外的組合，你通常會獲得一個多合一的解決方案，該解決方案可以幫助你在一次透過中，辨識隱形特徵和可見特徵。 無形的安全功能很重要的一個案例是金錢。
莊稼正在尋求幫助
農業效率非常重要：高產量=高利潤，當疾病來襲時，你越早知道越好。 近紅外線可以檢測到植物反射光的方式的變化，這是植物健康的領先指標，早在出現任何疾病跡象之前。 這意味著每個人都有更多的西蘭花！
可見光應用
可見光譜在 400-700 奈米時是光學檢查的主力，大多數成像都在這個範圍內完成。 雖然我們可以用眼睛看到可見的光譜，但攝影機不會感到疲勞、無聊、生病或分心。
高階過濾器顯示所有角度
藉助 LINEA HS 多場中的先進濾波器技術，可以在一次透過中從不同角度捕捉光線，這對缺陷檢測非常重要。 濾鏡還幾乎完全消除了串擾 —— 一種顏色滲入另一種顏色並干擾影像。
光是一個兩極化的主體
在機器視覺中，偏振可用於檢測物理特性，如雙折射、應力、深度等。 該技術可用於從棉花、食品和其他產品中對異物進行分類，其中汙染物是透過光學反射中極化狀態的變化來辨識的。
紫外線應用
我們可以在部分光譜中看到一些東西，而在其他光譜中看不到的東西的原因之一是，不同的材料具有不同的光譜特性。 在可見光中看起來非常相似的材料，甚至在 SWIR 中，在光譜的紫外線部分（10-400奈米）中可能看起來非常不同。
分散問題（scatter matters）
透過紫外線，我們可以看到不同金屬或塑膠之間的對比度，透過一種稱為散射的特性，我們可以使用紫外線來檢測比普通光學成像可見的缺陷或汙染物小得多。
紫外線有三種口味：UV-A、UV-B 和 UV-C，每種口味的能量都逐漸升高。
關鍵元件 —— 如昂貴的矽晶片掩碼 —— 可能需要更高能量的 UV-C 燈進行檢查，以絕對確保沒有遺漏任何東西。
X 光
X 光不僅僅是針對骨折和蛀牙。 由於 X 射線 —— 在 10 皮米到 10 奈米之間 —— 使我們能夠在不撕裂材料的情況下深入材料，因此它們是非破壞性測試和檢查的理想選擇。
看得更深意味著知道更多
從檢測包裝貨物中的汙染物到手提箱中的炸彈、農產品中的骨頭和電池中的爆炸，X 射線可以是扁平的、掃描的、動態的......而且通常非常大。
CMOS 檢測提高了效率
我們的 X 光技術利用了我們的 CMOS 探測器技術，該技術以較低的 X 射線劑量提供更好的影像。 這實現了更寬的動態範圍、更好的解析度、更好的對比度，並為客戶提供了更高的速度、更長的壽命和更低的劑量。
看起來不一樣
有時，要看到我們需要的一切，只需要以不同的方式看待。 光譜的不同區域揭示了不同的東西，我們的技術可以幫助你為成像挑戰提供新的啟示。
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觀看產品經理 Mike Grodzki 和 Jean Brunelle 主持的這個內容豐富的網路研討會，他們強調了超可見成像（X射線、紫外線、短波紅外線和長波紅外線加組合）的進步，以及最新的多光譜濾波器技術，包括偏振、超光譜和多頻段成像的進步。
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