紅外輻射亦稱紅外線或紅外光，是人眼看不見的光線，但這種光和其他任何 光一樣，也是一種客觀存在的物質。紅外線與可見光、紫外線、X 射線、γ 射線 和微波等無線電磁波一起，構成了一個無限連續的電磁波波譜[22][26][36]。
在電磁波譜中，通常將波長範圍為 0.76～1000μｍ的區域稱為紅外光譜區。
在紅外技術中，為便於對不同波長的紅外光進行研究，一般將紅外輻射分為四個 區域[26]：
1.近紅外線區(波長 λ＝0.76～3μm)。
2.中紅外線區(波長 λ＝3～6μm) 3.中遠紅外線區(波長 λ＝6～20μm)。
4.遠紅外線區(波長 λ＝20～1000μm)。
所謂遠或近，是指紅外輻射在電磁波譜中距離可見光的遠、近，靠近可見 光的為近紅外區(如圖 2-33)：
圖2-33、光譜示意圖[26]
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由於此種紅外線吸收型特殊油墨較難取得，因此可作為一項防偽特徵，此效果和 本研究欲達到目的類似，但這類利用特殊油墨印製的方式並沒有利用到數位半色 調的概念。
圖2-34、仟元鈔票於紅外線攝影裝置觀察之效果
而國外在使用碳黑(carbon black)在紅外線下的光學特性應用，日本國立印刷 局在2004 年曾發表名為 ImageSwitch®的半色調網點技術[9] [12]，不過並不是以 浮水印的概念進行設計，而是類似變圖標籤的形式呈現，利用青、洋紅、黃色與 碳黑經由特殊設計的網點演算法(如圖 2-35 所示)進行輸出，將防偽特徵以碳黑網 點隱藏於複雜影像中，在紅外線攝影觀察下便有變圖的效果 (如圖 2-36)，由於 其研究碳黑網點的排列會影響圖像色彩階調的表現，因此 ImageSwitch®的防偽 標籤通常是小區塊的圖像，而後 ImageSwitch®另一新應用是利用溫度變化產生 變圖效果，亦是使用相同網點結構，但屬於熱致變油墨的應用，不在本研究探討 範圍。
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圖2-35、ImageSwith®技術之網點結構示意圖[9]
圖2-36、ImageSwith®技術之範例圖[9]
三、紅外線偵測取像
對於日常的可見光攝影中，紅外輻射會影響取像的品質，由於鏡頭對此波段 光源的折射率與可見光不同，因此成像的聚焦位置也就不同，當可見光所形成的 影像對焦清晰時，這些非可見光所成的影像是對焦不正確的，會使照片中的影像 產生模糊的現象；另一方面，拍攝物件對於可見光、非可見光反射、吸收性能不 同，可見光中的低光區域可能是紅外線的強反射區域，如果可見光、紅外線同時
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成像，共同作用的結果會使影像反差降低[26]。因此相機等取像裝置大多都有內 置紅外截止濾鏡(infrared cut filter, ICF)來阻擋紅外線[22][26]。
目前的數位攝影已相當普及，而感光元件 CCD、CMOS 感光元件除了偵測 可見光譜波段外，實際上也能偵測光波長780nm-1200nm 的近紅外線波段[26]，
由圖3-36 可看出 CMOS 感光元件在近紅外線區有極為明顯的感測區段[6]，但由 於上一段所述原因，偵測紅外線的能力往往也被忽視，於是也有廠商將紅外截止 濾鏡製作為移動式，需要紅外線偵測功能時再利用機械切換濾鏡(等於大眾熟知 的「夜視」模式)，此外現今紅外線 LED(圖 2-37)體積輕巧且成本逐漸降低，亦 可作為輔助紅外光源使用，本研究也是利用上述紅外線偵測方式進行取像。
圖2-36、COMS 攝影機之頻譜響應範圍[6]
圖2-37、紅外線LED
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