F 值

F 值是描述光学系统的一个关键参数，定义为焦距与有效孔径（或入口瞳孔）之比。F 值历来与摄影有关，它对景深、光学分辨率和透射到探测器的光量等各种光学特性起着至关重要的作用。在摄影中，光圈通常是可变的，会对这些特性产生重大影响。

光圈越小，对应的 F 值越高，通常到达探测器的光线就越少，可能需要更低的帧频或产生更高的噪点。光圈大小与曝光时间或帧频之间的这种关系就是 F 值被称为 “慢”（较高的 F 值）或 “快”（较低的 F 值）的原因。
将 F 值乘以 √2，光圈面积将减半，光传输量也将减半。在热成像技术中，例如测温仪或热像仪，F 数对热分辨率有很大影响，这与 NETD ~ F^2 的关系有关。这凸显了 F 数对热成像中帧频和热分辨率的影响。

特别是对于探测器尺寸较小的长波红外（LWIR）应用，如非制冷焦平面阵列的 12 µm 像素，低 F 数对于实现具有竞争力的光学分辨率至关重要，因此即使是对小目标也能进行精确的温度测量。在这种情况下，F 数是描述红外热像仪性能的最重要数值。其目的是创建衍射受限的光学系统，在探测器上产生尽可能好的图案，即所谓的艾里盘（Airy disk）。在特定波长下，低 F 值是将光斑图案缩小到合理直径的唯一方法。

不过，值得注意的是，低 F 值也会导致图像模糊和引入像差。因此，只有在光学设计和镜头系统制造质量足够高的情况下，低 F 数才能提高光学分辨率或 D:S 比。
此外，F 值对景深也有影响，F 值越低，景深越大。这会使在不同距离上精确测量温度变得复杂，特别是对于小目标。调整焦距可以解决这个问题，但需要额外的努力。在评估特定红外热像仪是否适用于特定任务时，最好考虑其景深特性。