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再談「近紅外線」影像技術
2007/03/17 00:51:26瀏覽644|回應1|推薦3

再談「近紅外線」影像技術

金台寶(2002/1/23

1、   前言

「安全&自動化」台灣版第45期對紅外燈編寫了「紅外燈產品探索」一個系列的報導,十分詳盡。尤其在『易被忽略的規格陷阱』一節中,把業者對編製產品規格的陷阱描述的淋漓盡致,顯見有極深入的研究與體驗。筆者從事「近紅外線」(註[1])影像的相關工作已經有十七年的經驗,一切從無到有,感觸更是深刻。

十七年前首次接觸「近紅外線」技術時,完全是個行外漢,除了驚奇之外,第一個反應就是想要理解一連串的「為什麼」?除了「近紅外線」影像技術的種種理論之外,還有為什麼在圖書館與書市裏找不到任何有關紅外線的資料?為什麼沒有一所大學或研究所開過有關紅外線的課程?為什麼沒有一本有關紅外線的專門著作?………

十七年前情況的複雜程度絕對比「紅外燈產品探索」一文作者所敘述的還要混亂。當時台灣的影像科技有內憂也有外患,內憂是國家處於戒嚴時期,街頭運動方興未艾,對於這種化不可見為可見的「近紅外線」影像技術,有特定而且急迫的需求;而外患則同樣也是受戒嚴之苦所造成的資訊封閉,所有新科技的獲得完全仰賴進口商提供資料,進口商願意提供什麼技術,不是使用者可以掌控得了的。而且當時還有一項非常不利消費者的「獨家代理制度」,進口商一旦要求廠商開出了「獨家代理」的授權書,所有的產品、零件、維護完全由該進口商承攬,連產品廣告也必須讓台灣總代理「自行印製」,消費者只能掏錢與抱怨。相信當時所有進口家電的消費者必然感同身受吧!

言歸正傳,其實「近紅外線」影像技術是一門非常古老的科技,如果追溯源頭,應該從1800424英國倫敦皇家學院(ROYAL SOCIETY)的Sir WILLIAM HERSCHEL發表太陽光在可見光譜的紅光之外還有一種不可見的延伸光譜,具有熱效應開始。對近紅外線感應的研究,則首推1891Higgs使用二硫化合物Bisulfite compound--Alizarine blue),感應到深紅及近紅外線的光線,及1900LEHMANN使用Alizarine blue加上Nigrosine等物質,感應到9,000A10 A = 1 nm)的光譜範圍。第一次世界大戰期間(19311935),為了進行空中偵查敵方兵力佈署情形,對近紅外線感應劑的研究更是密集,而有Tri-carbon cyanine的發現,其感應光譜高達11,000AXenocyanine可到12,000A;以及1934年的Tetra-, Penta-carboncyanine可到13,000A(其最高測試光譜是13,600A)。而到了電子科技進步的今天,「近紅外線空中照相」使用的軟片技術到目前為止仍然在不斷的研發與更新之中,只是其中有非常大的部分因為新開發的技術有更高的效率而被逐步取代,如熱像儀、攝像管、CCD等影像技術以及偵查衛星。

除了前面提到的第一次世界大戰期間使用於「近紅外線空中照相」的軟片技術密集研究之外,第二次世界大戰期間(19391945),用強力的「近紅外線燈光」配合「近紅外線觀測器」(image converter)來刺探軍情、瞭解兵力部署、觀察部隊動向,在當時可以說是「近紅外線成像技術」運用及發展的最高峰。可是當敵我雙方都握有同樣裝備時,優勢頓然成為劣勢,原本秘密刺探的行動反而成為曝露的焦點,並且立即變成被攻擊的目標。原本為夜視技術而發展的「近紅外線成像技術」乃不得不另謀新策,而改採被動式元件的設計——『電子影像增強技術』(image intensifying technologies)及『熱像技術』(thermal imaging technologies)。近紅外線成相術才逐漸式微,目前幾乎處於停滯狀態。不過整體而言,近紅外線成相術仍以科學研究及分析鑑定為主,犯罪防制及偵查為輔。不過透過全新的電子影像科技與電腦科技整合,近紅外線成相術在科學研究、分析鑑定及犯罪偵查防制方面正逐漸展露頭角。



[1] 請參考『近紅外線影像技術是否真的可以透視衣物?----看『新力透視攝影機』新聞報導所引起的震撼----』「安全&自動化」第**期。

 

( 知識學習科學百科 )
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2011/07/30 00:46

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