散射

散射是一种光偏离预测路径并改变直线轨迹的现象。这在温度测量领域是一个重要问题，因为散射光会到达探测器并带来额外的信号强度。这可能导致温度精度降低和红外热像仪图像质量下降。

散射主要有两种类型：表面散射和体积散射。在体积散射中，光的相互作用发生在材料内部，或描述与大气元素的相互作用。瑞利散射发生在小颗粒上，即辐射受到小于所用波长（r << λ）的原子或分子的影响。当热辐射从物体发出并穿过大气层后才被测量设备检测到时，就会发生这种情况。使用较长的波长可显著减少瑞利散射，这就是为什么热成像技术在消防领域当灰尘被激起时效果良好的原因。

对于稍大的颗粒（< r <），则会产生米氏散射，这种散射更具有前向性。这适用于气溶胶，如大气中的灰尘或污染。这种散射更依赖于散射光的波长，而且往往散射得更均匀。对于尺寸大于波长的颗粒，散射更多是几何散射。如果几何体积散射与光学系统内的光路有关，则通常称为光学散射。当光线通过光学窗口或透镜等块状材料时，透镜材料中的不均匀性或不需要的材料缺陷（如杂质）会对光线产生散射。在相互作用过程中，大部分光线会沿正向散射，但也有一定量的光线会沿反向散射。

表面散射直接产生于两种不同介质之间的表面。它是由表面的不规则性或微粗糙度引起的。这与光学元件的制造质量直接相关。表面粗糙度越高，散射和漫反射的光线就越多。

表面散射和（设备内部）体积散射都会导致热图像对比度下降。在这种情况下，调制传递函数 (MTF) 可以量化散射光现象。此外，光散射还会导致误导性的温度测量，称为 “光源尺寸效应”（SSE）。出现这种情况的原因是辐射从初始散射点传播，并可能被内部光学元件或机械管件反射。在这种情况下，表面散射和体积散射会导致温度测量值升高，因此必须将其降到最低。这就需要高质量的透镜材料、高效的防反射涂层、精确的透镜加工、特殊的光学机械设计知识以及测量设备的精确校准。