什么是短波红外光 (SWIR) ?人眼仅仅可以观察400nm至750nm的光线（Visible可见光）。一些特殊的光学信息 可能位于900nm至2,500nm之间（SWIR 短波红外光）。例如某些材料的特殊光学指纹信息。标准的硅基CCD/CMOS感光芯片仅仅能感知可见光范围的光学信息，大概范围是 200nm至1000nm。

UV-紫外光传感器能探测到200nm左右的紫外光波段；NIR-近红外传感器大概能探测到750nm至1000nm范围(此时感光指数QE特别低)。对于超过1,000nm的光谱探测，需要特殊材料的感光芯片：SWIR短波红外；MWIR中波红外；LWIR长波红外。

InGaAs (Indium gallium arsenide): 砷化镓铟，可侦测的波长较长，范围约在900nm到1700nm之间(SWIR短波红外)。最新技术可以同时接收可见光和短波红外400nm至1700nm (VSWIR)。

不同波段光谱的成像效果比较

与长波红外成像（LWIR, 热成像）相比，短波红外成像(SWIR)更类似于可见光成像。例如短波红外光线会被反射、透射、或者被物体吸收。

优势：可以使用普通玻璃光学器件用于短波红外成像系统 ；短波红外成像主要包含了物体反射的短波红外光波，因此被物体吸收的部分会表现出不同的光学特性。应用：短波红外成像在不同波段看起来会很不同；滤片可以用来增强图像的细节显示效果（例如，胡须和眉毛）。

典型短波红外成像的应用举例

短波红外成像系统架构

短波红外成像光源类型

典型的短波红外光源：

①自然光（阳光或者星光）：航空或者监控成像、无人机遥感测量。

②人造光源（室内成像）：卤素光源，宽波段，特点是光源照射范围广；LED光源，窄波段。特点是弹性应用、输出稳定、长寿命、费用比较低。

为短波红外相机选择合适的镜头

为短波红外相机选择镜头时，需要特别注意镜头透光率和不同中波段光波折射矫正。如果使用普通可见光相机镜头配合短波红外相机使用，可能会发生如下问题：由于透射率下降的原因，画面会比较暗 。这是由于普通镜头的光学镀膜没有为SWIR波段进行优化所致；由于聚焦不准确导致画面比较模糊。

滤片在短波红外成像中的好处

带通滤波片可以用于：增加特殊材质成像的对比度；

防止图像模糊（低端镜头的防反向图层由于没有优化，可能导致色散和不聚焦）。

滤片应用例子

高性价比近红外优化镜头 - 使用窄带通过滤片的优势

关于短波红外相机常用 InGaAs（铟镓砷）传感器

一般来说，InGaAs传感器具备高量子效率（部分可延展至可见光）、高动态范围、高暗电流、冷却效益、分辨率可达1280x1024 (SXGA)、相对较高的价格等特征。而原始图像通常具有不一致性 (由多层技术导则)或有多个缺陷像素。

为了优化图像质量，一般需要各种图像校正功能。热电冷却可能是有益的，尤其是在需要可重复成像结果的情况下，并且能够延长曝光时间至>1s。

SWIR 传感器（InGaAs）常见缺陷

短波红外相机图像处理过程

从SWIR相机到VSWIR相机

可见光+短波红外= VSWIR (400nm ~ 1700nm)，新型Goldeye宽光谱短波红外相机Visible + SWIR = VSWIR。

Goldeye系列相机最新包含两款5µm像元的短波红外成像芯片。IMX990–1280 x 1024 (SXGA, ½”) 以及 IMX991–640 x 512 (VGA, ¼”)；以上两款芯片集成到我们的Goldeye相机系列中（使用TEC制冷，也可以不用）；感光波段从短波红外扩展到可见光 (400nm–1,700nm)→VSWIR。

新VSWIR短波红外传感器的感光效果

图 虚线为VSWIR成像芯片的感光效率。在SWIR波段与原来的InGaAs芯片相当，同时VSWIR扩展到了可见光波段。