光学系统汇聚物体发射的红外辐射，经过光谱滤波之后，将景物的辐射能量分布投射到红外探测器上。
红外光学镜头红外波段因为透过率的问题，可选用的材料很少，一般有Si、Ge、ZnSe、Zns和MgF2，一般可见光玻璃的努氏硬度再-之间，其中材料的硬度越大研磨和抛光光学透镜所需要的时间就越长，在红外热成像领域常用的玻璃材料中，Ge的硬度为，Si的硬度达到了，相对于可见光来说，红外热成像光学透镜的硬度高了很多，所以其研磨加工的难度和工时均比可见光大了很多；另一方面的原因，虽然Ge和Si都很硬，但是也同样特别脆，所以在生产加工过程中，非常容易破损导致良率降低，因此对加工工艺的过程要求严格；除此之外，红外魔力的密度较大，相对每克的成本也相对较高，材料成本昂贵，加工风险大。
红外实拍图综上所述这些因素都导致了红外光学镜片的成本比可见光而言高了很多。
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