近紅外線的取像方式

1946年，WALTER CLARK博士為KODAK RESEARCH LABORATORIES所撰寫的"Photography by infrared，2nd EDITION"中所述，近紅外線取像方法計有兩類五種：

1.   直接

1.1.使用對近紅外線感應之照相乳劑。

在照相乳劑中加入特殊的增感染料，使其對近紅外線感應，請參閱《近紅外線攝像原理與運用演變》 。

1.2.利用「赫契爾效應」（HERSCHEL EFFECT）記錄近紅外線影像。

此效應是1840年由赫契爾爵士（Sir. WILLIAM HERSCHEL）之子JOHN HERSCHEL博士所發現：鹵化銀在曝光後所形成的潛影影像，如果受到紅光照射會被破壞而產生「逆向反應」（即所謂「反轉」" Reversing "），使影像濃度變淡。

此效應不久就被法國的BECQUEREL引伸並經實驗證實成為「潛影赫契爾效應」（LATENT HERSCHEL EFFECT）：使用一般未經染料增感之 軟片，使之對「短波長」光線做全面基本曝光，形成背景潛影，然後再使用「長波長」做特定形像的二次曝光，此時背景潛影會被「長波長」所破壞。

當時獲取「潛影赫契爾效應」近紅外線影像的方法是：先用未經增感的乾片進行第一次全面性平均曝光，形成全面性的均勻潛影，然後再把此乾片放進對特定近紅外線波長感應的染料溶液中進行「近紅外線增感促進浴」數分鐘，使染料充份浸透在整張乾片中，然後再進行第二次近紅外線曝光，顯影後即可獲得到所需要的近紅外線影像。至於影像的正負極性，須視使用狀況的需要在第一次曝光時調整。第二次曝光的目的與功能只是利用近紅外線波長破壞原有的背景潛影而已。

2.   間接

2.1.運用薄膜蒸發原理，取得近紅外線影像。

此法先在感光紙張背面烤上一層燈灰（Lamp black），然後再在正面塗佈一層極薄的介質膜，此種介質的特性為不透明、高蒸氣壓、低汽化點、受熱直接昇華。影像投射在燈灰面上，形成不同程度的熱吸收量，於是在曝光後，屬近紅外線的部份視程度及強度而造成不同的汽化斑紋，由於介質膜被蒸發汽化後，變成厚薄不均，因此形成不同的連續性色調，即近紅外線影像。再用一般 軟片把結果記錄下來。

此法亦是JOHN HERSCHEL博士在1840年所研創。沉寂390年後才被CZERNY發揚光大，他發覺紙背的燈灰層是影響成像感光範圍極重要的關鍵。

若直接用荼（Naphthalene）或樟腦（Camphor）薄層－把荼或樟腦均勻蒸著塗佈在0.1u的珂鑼玎薄膜上－曝光範圍居然可以達到60,000A的波長。

如果把荼或樟腦更換成提煉石油的中間產物（標準大氣壓力下，溫度在260℃～280℃間所產生的提煉物）則感應速度更可提高50倍。1937年CZERNY及MOLLET更創造出「蒸發成像術」（EVAPOROGRAPHY）這新字來代表這項技術，它可感光的光譜範圍為13,000A到90,000A。

蒸發成像術所用的相機，必須使用特製的近紅外線鏡頭，當時是用「岩鹽」（Rock salt，天然鹽結晶或氯化物結晶）製作。

2.2磷光顯影法（Phosphoro-graphic method）

此法把硫化鈣（Calcium sulphide），硫化鋅（Zinc sulphide），硫化鎘（Cadmium sulphide），鹼土硫化物（Alkaline earth sulphides），矽鋅礦（Zinc silicatex , Willemite）等磷光物質碾碎，薄薄敷於透明薄膜上（如玻璃、塑膠等）製成磷光板。先對磷光板做全面性均勻之「短波長」光域照射，使全板呈螢光反應，然後再經近紅外線照射，則被近紅外線照射的部份呈磷光反應，因而產生反轉的影像，如將此磷光片與 軟片接觸印像（Contact printing），便可獲得近紅外線之影像。

由實驗證實，使用硫化鋅來製成的磷光板，可以攝得13,000A的影像。此法稱為「磷光顯影法」。

「磷光顯影法」的效果及持續時間受下列因素影響：磷光板溫度、第一次激發磷光的照射光溫度、照射時間、第二次近紅外線光照射強度及照射時間、近紅外線波長、……等。經第二次近紅外線曝光後的影像，可以降低磷光板溫度而使影像「凍結」，而提高磷光板溫度至常溫時，又可「解凍」，使螢光板重新活化。整個方法全在乎靈活的運用磷光板的磷光激發（Excitation）與磷光抑制（Extinction）。

2.3.光電法（Electro-optical）

從電子影像管（Electron-image tube）轉攝近紅外線影像。

利用光電原理，先讓近紅外線光學影像投映在「光陰極」上，使「光陰極」產生游離的光電子，再經過「靜電場」（Electrostatic field）轉映，使游離之光電子聚焦並撞擊在螢光屏上，還原成可見的螢光影像，然後再用照相機拍攝下來。此種光電裝置稱為「電子透鏡」（Electron lens），最常採用的「光陰極」是把銫蒸鍍在氧化銀晶質上（Caseium on silver oxide）。

這種電子影像管在二次大戰期間非常盛行，即是「近紅外線觀察鏡」或稱「近紅外線轉影器」（Infrared viewer or image converter）。