當我們在（zài）為熱像儀選擇紅外（wài）透鏡的（de）時候， 許多因素是（shì）必（bì）須要考慮的。 這包括正在使用的技術知識， 以及對於圖像的應用知識。 對於（yú）一個新的熱像儀所用的透鏡 (整套透鏡裝備)， 我們也需要很好地了解不同的價格預算可以達到什麽樣（yàng）不同的結果。 所以了解紅外透鏡（jìng）的一（yī）些重要常識可以使得整個選擇程序更加簡單（dān）和容易（yì）。
今天的熱像儀主要運用在三個主要的波段， 或（huò）者是（shì）感光度（dù）。 第一個是近紅外或者是短波（bō）紅外，大概介於0.9-2.5微米; 第二個（gè）是中波紅外（wài）， 在3-5微米的範圍內; 最後是遠紅外， 範圍介於8-12 微米。 盡管一些紅外鏡頭可以在這些波段以外的區域運行， 但是大體上， 他們在這三個主要（yào）波段所表現出來的性（xìng）能是（shì）最好的。
事實上， 這些熱像儀的透鏡一般被（bèi）設計為可以運行於一組波段上， 不論是在之前提到（dào）的波段中的（de）任（rèn）意一種， 還是多（duō）於一種（zhǒng）。 舉個例子， 1.5 到 5 或者是 3-12微米。 當設計為運行於單獨的波段的時候， 許多因（yīn）素都決定了它們的性能， 包括了（le）原材料的選擇， 透鏡的（de）厚度， 空氣間隔， 表麵彎曲， 以及鍍膜。
例（lì）如（rú）， 一個紅外鏡頭可以在長波上達到最優化的同時， 在短波3微米的（de）地方也會有些敏感度。 對於（yú）一個特定的應用（yòng）， 我們可能需（xū）要用到（dào）鏡頭感光度的（de）全部（bù）範圍。 如果一個透鏡隻是被設計（jì）為可以運用在遠紅外的範圍， 也僅僅隻是通過鍍不（bú）同的膜係去達到它在整個範圍內的最大穿透率， 那麽在8微米以下的波段， 成像的品質就會比較不足。為了確保成（chéng）象的質量， 我們可以通過考慮以上列出的種種因素，將透鏡設計為在整個3-12微米波（bō）段範圍內（nèi）都可（kě）以運用的鏡頭。

成像大小
透鏡（jìng）需（xū）要成像（xiàng）去填充熱像儀的焦平麵陣列， 或者探測器。 這些陣列（liè）是矩形的或方形的。 但是透鏡在焦平麵上呈現的（de）是圓形的（de）影像（xiàng）。 這就需要透鏡生成圖象的直徑等於， 或者大於陣列（liè）的對角線。 如果圖象不能（néng）填充探測器的區（qū）域， 所產生的效果通常被歸類為漸暈。 它們通常出現在模糊的， 灰或（huò）黑暗的角（jiǎo）落， 或者是圖象的邊緣， 這取決於漸（jiàn）暈的嚴重程度。
對於這一規則唯一例外的是當我們在處理魚眼（yǎn）透鏡的時候， 這種透鏡在焦平麵（miàn）陣列的尺寸裏產生的是一種半球（qiú）的影像。 如果熱像儀的探測器（qì）陣列尺寸沒有資料說明， 它則可以通過簡單的三角學定理來進（jìn）行計算， 如果我們知道像素和（hé）象元大小。舉個例子，320x240像素和50微米的象元尺寸等同於一個20毫（háo）米的對角線。

後截距
　　從鏡頭（tóu）組的後端到焦平麵陣列的距（jù）離就被稱為後截距（jù）。 透鏡必須要安裝正確， 以至於它的圖像和紅外鏡頭裏的焦平麵陣列（liè）在同一位置。 一般地， 紅外鏡頭在透鏡和陣列之間需要一個接頭（tóu）來決定透（tòu）鏡的正確使用。 有時候， 也可以通（tōng）過盡可（kě）能減小這個接頭來減（jiǎn）少透鏡的大小， 使它可以盡可能靠近陣列。
在熱像儀裏， 後（hòu）截距更像代表紅外透鏡（jìng）的特征。 一個短焦點距離的鏡（jìng）頭可以通過使用（yòng）一個轉接器或者隔圈被轉化為一個（gè）長焦點距離的鏡頭。 例（lì）如， 一個要求有至少10毫米距離的紅外成（chéng）像儀可以（yǐ）備有一個30毫米後（hòu）焦點距離的透鏡， 通過使用一個20毫米的隔圈。
然而， 反過來卻（què）是（shì）不可行的。 一個成（chéng）像在10毫米距離的透鏡就不可以適當地被（bèi）安置在一個需要最低30毫米的紅（hóng）外鏡頭上。

焦距
透鏡（jìng）一般都（dōu）是通過焦距來（lái）表示的，有時被認為是有效焦距。 當焦距增加的時候， 透鏡的視（shì）野會相應的變窄。 相反地， 當焦距減少（shǎo）的時候（hòu）， 視野會相應的變寬。 當計算（suàn）的時候， 我們用（yòng）一半圖像麵積的反正切除以焦距， 再乘以2。 例如， 計算一個50毫米透鏡在一個20mm對角焦平麵陣列中， 決定全部視的公式如下:

(arctan((0.5x20)/50mm))x2= 22.6度

非常重要地， 我們需要知（zhī）道是否一個透鏡是被區分（fèn）橫向視野或者是縱向視野。 這（zhè）是紅外鏡頭公司（sī）將（jiāng）用（yòng）來確定一個透鏡的最長見的（de）形式。 橫（héng）向的數據將（jiāng）會幫助確定跨越焦平麵陣列寬度的角度。 而縱向視（shì）野則提供了跨越陣列高度的角度（dù）。 我們可以用同（tóng）樣的公（gōng）式去計算橫向和縱向視野， 通過（guò）替換（huàn）可行的陣列尺寸。
一些製造商通常也通（tōng）過焦距來對透鏡分（fèn）類。 許多遠焦（jiāo）距透鏡被稱為:
•- Telephoto, 當它們的（de）實際尺度小於它們（men）的（de）有效焦距。
•- Normal, 當透鏡生成的（de）影像接近於我們肉眼可以看到的影像
•- Wide angle, 透鏡生成的景象比普通的視野更廣闊。 當（dāng）透鏡的視野大於150度的時候， 我們通常稱（chēng）之為魚眼。
最常見的兩種專業透（tòu）鏡是多視野（yě）變焦透鏡和連續變焦透（tòu）鏡。 多視野變焦透鏡被設（shè）計為可（kě）以在兩個或多個焦距中轉換， 而連續變焦（jiāo）透鏡能夠保持焦點在兩種邊界焦距的任何一個地方。 這些類型的透鏡可以觀察一個景象和在轉化（huà）的焦距的景象裏放大一個物體。 例（lì）如， 一個50/250的雙視野透鏡可以從50毫米的焦距轉化到250毫米（mǐ）的焦距， 從而可以將正在觀察的物體（tǐ）放大五倍。

F 數值
一個透鏡的F數（shù）值決定著光通量， 或者更確切的說， 在紅外成（chéng）像裏， 決定著在焦平麵（miàn）陣列上轉換的能量（liàng）。 這個數值能夠反映出透（tòu）鏡（jìng）怎樣有效地影（yǐng）響圖象的清晰度。 F數值越小， 我們所需要的光學元件就越大， 這意味著將會有更多的能量被傳（chuán）遞（dì）到陣列中（zhōng）。 F數值（zhí）也被認為是透（tòu）鏡速率（lǜ）。 例如（rú）， 我們會認為 f/2.3 的透鏡傳輸速率比f/4.0的透鏡快。
某些熱像儀需要在透鏡（jìng）和焦平麵陣列間配置一（yī）個光欄。 在一些致冷熱像儀和一些未致（zhì）冷微型測熱儀中， 這（zhè）種以光欄（lán）控（kòng）製口徑大小的方式是常見的。 光欄可以攔截（jié）有（yǒu）害的輻射。 對於這些透鏡來說， 光欄的大小（xiǎo）決定了所使用透鏡的f值的大小。
這個光欄將會被放置在瞳孔的地方。 在這些類型的（de）紅外鏡頭（tóu）中， 最理想的透（tòu）鏡應該和（hé）在適當的光欄上或者瞳孔位置上的f 數值一致， 盡管我們可以用一個更快的透鏡。
當鏡頭沒有光（guāng）欄的時候（hòu）， 在我們選擇f 值的（de）時候就會有更多（duō）的靈活性。 然（rán）而這些主要是非致冷長（zhǎng）波紅外裝置， 通常對能量沒有那麽敏（mǐn）感。 要建立最（zuì）清晰的圖象， 我們就需要比較低的f 值， 或者， 取決於應用， 它可以是一個折（shé）衷的數字使得透鏡的大小和重量（liàng）最小化。

景深（shēn）
景深通過（guò）使用最近的（de）和最遠的看似清晰的物體來決定。 當一（yī）個透鏡（jìng）聚焦物體時，物體外的景（jǐng）色都在焦平麵上，它被認為是無（wú）限聚焦位置。 在（zài）這個（gè）位置上， 最靠近的焦點對（duì）準的（de）物體被（bèi）稱為超（chāo）焦距。
對於（yú）一個特殊的應用， 必需要接近物（wù）體以達到最大的放大倍率。 最小的物（wù）距將決定於調焦多近來觀察（chá）到這個物體。 對於一個50英尺的超焦距透鏡（jìng）來（lái）說， 我們也可（kě）以通過調節焦距在10英尺觀察到這個（gè）物體， 這被認為是最小物距（jù）。 熱像儀使用者期望（wàng）在10英尺內任何沒（méi）有對焦的物體。
在10英尺以外會有一小部分範圍會呈現對焦-----景深（shēn）-----然而這個很小的範圍也是很（hěn）主觀（guān）的。 在可見光攝影（yǐng）中（zhōng）， 減（jiǎn）慢f 值的光學元件通常被用來增加景深。 然而， 如我們之（zhī）前討論（lùn）的， 紅外（wài）熱像儀的透（tòu）鏡是典型的快速的光學元件。 所以為（wéi）了圖象（xiàng）質量， 景深就被犧牲掉了。

性能
由於大多數人對透鏡的設計不是很了解， 除了主觀視覺的評價外， 一般很難判斷一個（gè）透鏡（jìng）的性能（néng）。 最常用（yòng）的方法就是依靠（kào）調製傳遞函數（shù）測量， 它決定一個透鏡解析圖象細節的能力。 了解它最簡單的方法就是（shì）假設看著一（yī）麵磚塊牆， 然後逐漸後退直到再也分辨不出單獨的磚塊。
一個常被考（kǎo）慮的更明（míng）顯的性能特征就是畸變， 它對於廣角透鏡和魚眼透鏡是最重要的。 這些類型的透鏡表現出桶形的畸變（biàn）， 圖象的角落被拉向中心。 一些紅外熱（rè）像儀公司會依靠電子技術或者軟件來（lái）抵消這種畸變。 實際上， 許（xǔ）多商業（yè）上的數（shù）碼圖象編輯軟（ruǎn）件都可以為影像的失真進行（háng）效正。 對於實時廣（guǎng）角觀（guān）察又需要很小的畸變， 那麽就有必（bì）要使用一個特定設計的透鏡。
另外一個重要的性能特征就是光斑（bān）大小。 一個典型（xíng）的（de）焦平麵陣列有好幾萬的象（xiàng）素， 而（ér）紅外能量則可以被想象成為（wéi）光斑進入到每一個象素。 如果一個透鏡是衍射極限型的， 而且聚焦光斑（bān）超過了象元的尺寸大小（xiǎo），那麽紅外鏡頭就失去了（le）解析圖象細節的能力。
衍射極（jí）限的透鏡是很少見的。 可是， 因為當使用在不同的焦平麵陣列配置（zhì）上， 透鏡解析（xī）的圖象細節會不同（tóng）。 光斑的（de）大（dà）小呈現在中心象素（sù）上（shàng）和呈現在邊緣象素上的也會不同。 所以一個（gè）透鏡可能在軸上呈現出有（yǒu）限（xiàn）衍射的性能， 卻不能在軸外。
盡管一個衍（yǎn）射極限的透鏡看起來是完美的透鏡。 當我們（men）拿一個透鏡與另外一（yī）個做比較時， 由於視覺的驗證過於主觀而不能夠（gòu）很（hěn）好的區分它（tā）們的性能特（tè）征（zhēng）。 因此， 我們必須要知道這個透鏡和（hé）紅外熱像儀是否兼容。 所以你可以要求透鏡的廠商去調整其兼容性或者推薦（jiàn）另外一種透鏡。

透過率
F數值涉及到的是圖象清（qīng）晰度， 而（ér）透過率則涉（shè）及到的是圖象的（de）亮度。 紅外透鏡的透過率值代表（biǎo）著在一定波段上光透過透鏡的能量的程（chéng）度。 如果我們說一個透鏡的透過率是94%， 那麽意味（wèi）著有平均94%的能量將會（huì）透過（guò）這個透鏡。 其餘的6%的能量可能被反射回去， 或者被吸收了。
因為透過率在不同波段上會變化， 所以我們一般會取平均值。
影響透過（guò）率值（zhí）的因素包括光學材料， 增透鍍（dù）膜， 衍射曲麵， 以及透鏡裝（zhuāng）配（pèi）中光學元件的（de）數量。 一般最終消費者是很難知道這些因素的細節的（de）。 所以透過率和性能就必需要被測量， 去決定（dìng）這個透鏡是否可以用在某種特（tè）定的應用。
如果一個透鏡被設計為在（zài）一個寬（kuān）溫度範圍內保持（chí）聚焦， 它（tā）將會被認為是絕熱的。 如（rú）果一個（gè）應用要求紅外透鏡能夠使用在可以感覺到的溫度波動的（de）環境裏， 那麽圖象將被需要重新調焦（jiāo）。
重新調節焦距（jù）的（de）程度會根（gēn）據不同的透鏡而有（yǒu）所不同（tóng）。 長焦距更可能通過溫度的變化而被重新調焦。
被動式的無熱設計采用（yòng）不（bú）同的機械和光學材料來補償熱膨脹（zhàng）效應。主動式的無熱設（shè）計則采（cǎi）用電子方式驅動電機來（lái）移動透鏡位置以補償溫度（dù）變化的影響。
最後要考慮的是怎樣將透鏡裝配到鏡頭上。 為了達到最佳的效果， 正確的裝配是非（fēi）常重要的。 最常見的三種方式（shì）是（shì）法蘭， 螺紋和 卡口類（lèi）型 (也可以被認為是扭鎖（suǒ）)。 一個法蘭 裝配的鏡頭通過在透鏡卡口和攝像機外（wài）殼上（shàng）搭配一個螺栓孔來和鏡頭一致。 當我們需要緊質的密封或（huò）者透鏡要永久固定在鏡頭上的時候， 我們通常會選擇這個方法。
對於其它的兩種類型， 不同的透鏡是可以互換的。 螺（luó）紋接口是一個低成本的途徑， 卡口類型是最方便的方法， 隻是簡單的一扭就（jiù）可以把（bǎ）透鏡固定在一個（gè）位置， 也（yě）可以旋開將其卸下。 後者有更精細的外形， 然而比起其餘兩種， 它的成本（běn）要高出許多（duō）。
做為小結，鑒別熱像儀的品質（zhì）高低有很多（duō）的變（biàn）量去考慮，而所采用的紅外透鏡則是主要的鑒別工具。