紅外圖像的產生主要是利用目標和背景紅外輻射的差別，與利用光反射原理形成的可見光圖像相比，溫差較小時，應用物體紅外輻射發出熱量原理的紅外圖像對比度較小。

可見光圖像 紅外圖像

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在實際監測目標過程中，紅外圖像的對比度還可能進一步降低。這主要是因為一方面紅外光輻射在到達紅外探測器的過程會受到大氣傳輸條件的影響，出現散射，探測器所接收的輻射量不斷衰減；另一方面受到設備本身焦平面陣列輸出響應效率的影響，實際目標物體的輻射對比度很低，場景與目標溫度動態范圍通常僅有幾十K甚至幾K，占探測器總體動態范圍的比例小，從而導致原始紅外圖像對比度低。另外，分子熱運動會使得任何物質間均存在傳熱現象，使得場景中的高溫物體(例如目標)的熱量會持續地向周圍的低溫物體(例如背景)進行傳導，造成圖像中高溫物體與低溫物體的邊界模糊（如下圖）。

原始圖像 處理后圖像

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以上這些因素都會導致設備輸出的原始紅外圖像的對比度較低，導致探測目標不顯著。

輻射對比度可作為紅外圖像的重要參數指標，定義為輻射功率對溫度的微分和輻射功率的比值，用公式表示為：

其中，C_T為輻射對比度，W為輻射功率，T為溫度。