黑体当光源用：设定的是温度，出射的是辐射

黑体在实验室里通常只扮一个角色：温度标准。设定 300℃，测温仪读 300℃，对上了就完事，没人关心它往外发了多少辐射。

给一台红外相机做响应测试时，这套思路就不好使了。相机不给温度读数，它给的是灰度值；同一个 300℃，相机凑近拍和退远拍，灰度差出好几倍。

到这一步，黑体的身份变了：它从“标准温度源”变成“标准辐射源”。要用好它，得把温度换算成辐射。

两件事的要求不一样

当温度标准时，对面是测温仪，要求面内均匀、温度稳定、发射率已知。

当辐射源时，对面是探测器或整机。除了上面三条，还要知道出射多少辐射：在探测器那个波段里的辐亮度是多少、到探测器位置衰减成多少。这几个数缺一个，灰度值就解释不了。

同一台黑体，做校准和做光源测试的摆法往往不一样：校准要求视场充满辐射口，做光源则要按探测器看得见的立体角算，光斑大小不再是硬约束。

从温度到辐射，中间隔着波段

黑体的光谱辐射亮度由普朗克公式给出，形状随温度变：温度越高，峰值越往短波挪，总量涨得很快。按维恩位移定律粗算峰值，300℃ 约 5.1 μm，600℃ 约 3.3 μm，1000℃ 约 2.3 μm。

这么一来，在 3 至 5 μm 工作的相机和在 8 至 14 μm 工作的相机，看到的“亮度”差出好几倍。给短波相机做测试，300℃ 已经很亮；给长波相机做测试，同样的 300℃ 只是刚够用。

再往下另有一层：发射率按波段给。手册里腔式 0.99±0.01、面源 0.98±0.02、复合光源 0.95 上下，不同波段的实际值有出入。做定量测试要拿厂商给的波段内发射率，或者用已知温度反推一个等效值。

图：三条温度下的相对光谱辐射曲线，峰值随温度上移，短波段与长波段的量级差明显

口径与距离决定到手的辐照度

探测器位置上的辐照度，取决于黑体出射多少、以及它张开的立体角。粗略地看，面源在远处可以按点源近似，辐照度随距离平方反比衰减；距离一近，这个近似就不成立，得用厂商给的面内辐射分布来算。

口径的作用比做校准时更明显：口径大、张角大，到手辐照度高；口径小但凑得近，也能得到同样的辐照度，代价是均匀性差、边缘效应重。

排测试台时先定探测器需要的辐照度区间，再倒推口径与距离，再核这个组合下面内均匀性还剩多少。

均匀性校正要求面源

用黑体校相机的画面均匀性，本质上是在给每个像素找一组响应系数。做法是对着均匀辐射面拍一张，把每个像素的读数除以应有的辐射。这时候要求的是整幅画面都被同一个温度覆盖，缺一块就补不齐。

腔式黑体在这里不合适：出射口只有几毫米到几十毫米，成的是点源，只照亮视场里一小块，剩下的是环境，两者叠加算出来的系数就是错的。手册里 ES100-25 的用途写得很直接：热像仪温度校准与均匀性矫正。

面源的口径要盖住相机视场，这是硬条件。视场超出辐射面边界，边缘像素读到的就是环境反射，长波相机尤其明显。

可见光也要的时候

有些设备同时有可见与红外两路，比如双光监控、融合成像的设备。两路要对同一个目标、同一时刻标定，分开摆两个源就会差在时间与位置上。

这类场合用复合光源。手册里 VES150-30 的辐射面 30 毫米见方，红外温区室温零下 10℃ 到 120℃，可见光照度 0 到 50000 Lux；VES150-50 是 50 毫米见方、照度到 100000 Lux；PVES150-100 做到 100 毫米见方，照度 0 到 20000 Lux，照度均匀性不低于 95%。红外与可见同轴输出，一路调温度、一路调照度，两路可以分开设定。

选这类设备要问三件事：可见照度是线性调节还是有档位、照度均匀性在什么口径内测的、可见与红外的光轴偏差多少。前两条影响一致性，第三条影响配准。