红外传感器的光学系统收集圆形测量点的能量并将其汇聚于探测器。光学分辨率由设备至物体的距离与被测光点的大小的比值(D:S比)决定。比值越大，设备的分辨率越好，可以从更远的距离测量更小的光点。红外光学的创新是增加了近焦特性，提供小目标区域的准确测量，不含不希望的背景温度。
任何物体-273℃都会像外散发红外波，黑体做为一种理想化的辐射体，它可以吸收所有波长的辐射能量，多用途红外线测温仪没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1.00。其实自然界中并不存在真正的黑体，但是为了了解和获得红外辐射分布规律，红外线测温仪在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，多用途红外线测温仪即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。
多用途红外线测温仪物体发射率对辐射测温的影响：红外线自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，红外线测温仪必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据红外普朗克黑体辐射辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。
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