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热感应相机和热感应摄像头的原理基于热成像技术，它们能够探测和识别物体发出的热辐射，并将其转换为可见的图像。
这类设备包含一种特殊的传感器，称为热成像传感器，它能够接收物体发出的热辐射并将其转换为电信号，这些信号随后经过处理，生成代表图像的数据，与传统的光学图像不同，热图像反映的是物体的热辐射强度，而非可见光反射或发射的光线，热感应相机和热感应摄像头可以在完全黑暗的环境下工作，甚至在可见光无法穿透的烟雾、尘埃或其他遮蔽物之后探测到热源。
至于热感应摄像头会拍到什么，实际上拍摄到的图像取决于物体的热特征，任何物体只要其温度高于绝对零度，就会发出热辐射，热感应摄像头就能够捕捉到这种辐射并生成图像，热感应摄像头能够拍摄到人或动物的移动、机械故障导致的过热、建筑物的热损失区域等，在夜间，它们能够捕捉到人们肉眼无法看到的热源，如动物、人的活动、火灾等，由于它们能够穿透某些程度的烟雾和尘埃，因此在紧急救援、监控和侦查等场合也有广泛的应用。
虽然热感应相机可以捕捉到热源并生成图像，但生成的图像并非我们日常所见的彩色图像，而是反映热辐射强度的灰度图像。