赤外線カメラの放射率・反射温度とは？「温度が合わない」の正体と設定・補正のしかた

この記事の要点

• 赤外線カメラが測っているのは「温度」ではなく「届いた赤外線の量」。その中には対象自身の放射のほかに、周囲の映り込みと間の空気の放射が混ざっている
• 放射率と反射温度は、その混ざりものを差し引くための設定値。コンクリートや塗装面ならずれても影響は小さいが、金属やガラスでは温度が何十℃も狂う
• 反射温度は、アルミ箔1枚で現場で測れる。晴れた日の屋外では 0℃ を下回ることも珍しくない
• 温度差を見るか、絶対値を見るかで必要な厳密さが変わる。そして多くの形式では撮影後に設定し直して再計算できる

「温度が合わない」は、だいたい故障ではない

赤外線カメラを使い始めると、だいたい一度はこんな場面に出会います。

• 接触温度計で測った値と、サーモグラフィの値が数℃以上違う
• 同じ温度のはずの壁と窓で、窓だけが真っ青（氷点下）に写る
• 熱いはずの金属の配管や雨どいが、なぜか周囲より冷たく見える

上の写真がまさにその例です。夕方の住宅の外壁を撮ったもので、窓ガラスだけが濃い紫になっています。窓の室内側が冷えているわけではありません。ガラスに映り込んだ空と向かいの家を、カメラが温度として読んでいるのです。

こうしたズレの多くは、カメラの故障や精度不足ではありません。カメラに渡している前提条件、つまり放射率と反射温度の設定が、目の前の対象と合っていないことが原因です。この記事では、その仕組みと正しい付き合い方を順にほどいていきます。

カメラは何を測っているのか ─ 届いた光は3つの混ざりもの

赤外線カメラは、温度計のように対象に触れて温度を測るわけではありません。測っているのは、レンズに届いた赤外線（熱放射）の量です。そしてその中には、対象自身が出した放射だけでなく、ほかのものが混ざっています。

FLIR 社の技術資料では、カメラに届く放射を次の3つの和として扱っています。

1. 対象自身の放射: 対象の温度と放射率で決まる。本当に知りたいのはこれだけ
2. 周囲の映り込み（反射）: 空・周囲の建物・撮影者などから来た放射を、対象の表面が反射したもの
3. 大気自身の放射: カメラと対象の間の空気も、わずかに赤外線を出している

さらに①と②は、届くまでの間に空気に少し吸収されて弱まります。カメラはこの合計を受け取り、②と③を差し引いて①を取り出し、そこから温度を計算します。

その「差し引く量」を決めるのが、撮影時に入れる設定値です。放射率は①と②に掛かる重み（係数）を、反射温度は②の強さを、距離・大気温度・相対湿度は③と空気による吸収を見積もるために使われます。設定が現実とずれれば、差し引く量がずれ、温度がずれます。

放射率 ─ 同じ温度でも「光り方」が材料で違う

放射率（ε） は、同じ温度の理想的な物体（黒体）と比べて、その表面がどれだけ赤外線を出すかを 0〜1 で表した値です。不透明な物体では、出さなかった残り（1 − ε）がそのまま反射率になります。

カメラが受け取る量は、ざっくり書くと「ε ×（対象の温度ぶんの放射）＋（1 − ε）×（周囲の温度ぶんの放射）」です。放射率が低い表面ほど、周囲の映り込みに掛かる重みが大きくなります。

コンクリートやタイルなら、壁自身の放射に 0.95、映り込みに 0.05 の重みが掛かります。磨いたアルミでは逆に映り込みのほうに 0.95 の重みが掛かり、壁の温度というより「周りに何があるか」を見ているのに近くなります。なお、実際に届く量の比率は重みだけでは決まらず、対象と周囲の温度によっても変わります（たとえば周囲が冷たい空なら、映り込みから届く量は小さくなります）。

材料別の放射率の目安

FLIR 社の技術資料の放射率表から、建物や設備の点検でよく出会う材料を抜き出しました。資料内で測定条件の違う値が複数ある材料は、幅で示しています。

表から読み取れる3つのこと

1. 建物の外壁材は、ほぼ 0.9 台に収まる。 コンクリート、モルタル、タイル、塗装面はいずれも高く、0.95 前後がよく使われる目安です。外壁調査で放射率に神経質になりすぎる必要はありません。

2. 金属は「材料」より「表面」で決まる。 同じアルミでも、磨いた面は 0.05 前後、強く酸化すると 0.2〜0.3、アルマイトのつや消しなら 0.95 前後。表の「アルミ」を一つの値で覚えるのは危険です。

3. 色は関係ない。 油性塗料は可視光での色によらず、赤外では 0.9 を超えます。白い塗装も黒い塗装も、同じ温度なら赤外線では同じように光ります。目で見た「白っぽい」「光っている」という印象は、赤外線の放射率の手がかりになりません。

反射温度 ─ 対象に映り込んでいる「周囲」の温度

反射温度は、対象の表面に映り込んでいる周囲の見かけの温度です。カメラはこの値を使って、②の映り込みぶんを差し引きます。

室内で周囲に熱源がなければ、反射温度はおおむね室温と同じと考えて構いません。厄介なのは屋外です。

testo 社のガイドによると、晴れた空から来る赤外線は「冷たい空の放射」と呼ばれ、見かけの温度は −50〜−60℃ 程度にもなります。空は面積が大きいため、晴れた日の屋外では反射温度がたいてい 0℃ を下回るとされています。冒頭の写真で窓ガラスだけが冷たく見えたのは、まさにこれです。

可視赤外線

⇆

testo 社のガイドが曇天を屋外撮影の理想条件に挙げているのは、雲が直射日光と冷たい空の放射の両方を遮ってくれるからです。

反射温度の測り方 ─ アルミ箔1枚でできる

反射温度は、身近な道具で測れます。FLIR 社・testo 社の資料に共通して載っているのが、くしゃくしゃにしたアルミ箔を使う方法です。

1. アルミ箔をくしゃくしゃに丸めてから広げ、同じ大きさの厚紙に貼る
2. 対象のすぐ前（できれば対象の面上）に、箔の面をカメラに向けて置く
3. カメラの放射率を 1.0 に設定し、箔の温度を読む
4. その値を反射温度として入力し、放射率を対象の値に戻して測る

アルミ箔は赤外線をほとんど反射します。くしゃくしゃにするのは、鏡のような反射をばらして周囲全体を平均した映り込みにするためです。平らなままだと、たまたま正面にあるもの（自分の体など）だけを映してしまいます。

距離・大気温度・湿度 ─ 間の空気も少しだけ効いている

残りの3つの設定値は、カメラと対象の間にある空気の影響を見積もるためのものです。

• 距離: 空気が対象からの放射を吸収する量と、空気自身が出す放射の量に関わる
• 相対湿度: 空気中の水蒸気が多いほど赤外線は吸収されやすい。FLIR 社の資料では、距離が短く湿度が普通なら既定値の 50% のままでよいとされている
• 大気温度: 間の空気自身がどれくらい放射するかを見積もるのに使う

地上から数 m の距離で外壁を撮るなら、この3つの影響は放射率・反射温度に比べて小さいことがほとんどです。ドローンで距離を取る場合や、気温と対象温度の差が大きい場合は、実際の値を入れておくほうが安心です。

金属とガラスは、なぜこんなに難しいのか

ここまでを踏まえると、金属とガラスが難しい理由がはっきりします。

金属 ─ 映り込みが主役になる

磨いた金属は放射率が 0.1 を下回ります。カメラに届く光の 9 割以上が映り込みなので、設定がわずかにずれただけで温度が大きく狂います。

どれくらい狂うかを、単純なモデル（8〜14 µm の波長帯、大気の影響は無視）で計算してみました。60℃ の磨いたアルミ（ε = 0.05）を、周囲 20℃ の部屋で測る場合です。

外壁用の設定のままだと、60℃ のものが室温程度にしか見えません。放射率を正しく入れても、反射温度がたった 5℃ ずれるだけで ±50℃ 以上狂います。磨いた金属の絶対温度を赤外線で測るのは、それほど危ういことなのです。

現場での対処は、放射率の分かっている面で読むことです。FLIR 社の資料は、放射率を求める手順として、放射率が分かっている電気絶縁用ビニールテープ（多くは 0.97 前後）を貼って比べる方法を紹介しています。testo 社のガイドも、塗装された金属なら測定は問題ないとしています。温度を読むなら、テープの上や塗装された部分で読むのが確実です。

ガラス ─ 透けて見えないうえに、鏡になる

ガラスは目には透明ですが、長波長の赤外線はほとんど通しません。カメラが見ているのはガラスの向こうではなく、ガラスの表面です。

しかもガラスはなめらかなので、周囲を鏡のように映します。放射率の値自体は高めでも、冷たい空や向かいの建物がくっきり映り込みます。冒頭の写真の窓はまさにこの状態でした。

温度差で見るなら、設定ずれに強い

ここまで読むと「設定を少しでも間違えたら全部だめなのでは」と不安になるかもしれません。でも、何を知りたいかによって必要な厳密さは大きく変わります。

外壁タイルの浮き調査のように、周りとの温度差から異常を見つける場面を考えてみます。次の表は、本当は 30℃ と 35℃ の2点がある壁（放射率 0.95、反射温度 −20℃ の晴天を想定）を、設定を変えて読んだ計算例です（先ほどと同じ単純なモデル）。

設定がずれると、絶対温度は 1〜2℃ ほど動きます。それでも温度差はほぼ 5℃ のままです。放射率の高い外壁では、模様（どこが周りより温かいか）は設定にほとんど左右されません。

一方、次のような場面では設定を実際の条件に合わせる必要があります。

• 報告書に絶対温度を書く、基準値と比べて合否を判定する
• 別の日・別の機種の画像と温度を比べる
• 金属・ガラスなど放射率が低い・映り込みが強いものの温度を読む

そして、同じ調査の中では設定を統一しておくことが大切です。画像ごとに設定がばらばらだと、報告書の中で温度を比べたときに、差が実際の違いなのか設定の違いなのか分からなくなります。

撮影後に設定し直せる ─ 画像の中に「計算の材料」が残っている

「現場で反射温度を測り忘れた」「外壁用の設定のまま金属部を撮ってしまった」。そんなときでも、多くの場合撮り直す必要はありません。

FLIR の放射測定 JPEG や DJI の R-JPEG は、計算済みの温度を画像に焼き付けているわけではありません。温度を計算するための元の情報と、撮影時の設定値を一緒に保存しています。対応ソフトなら、設定値を入れ替えて温度を計算し直せます。

CRITIR の「測温パラメーター」

赤外線画像解析ソフト CRITIR では、右パネルの測温パラメーターから、撮影後に5つの設定値を変えて温度を再計算できます。現在は FLIR と DJI のサーマル画像が対象です。

• 放射率・反射温度・距離・大気温度・相対湿度を編集して保存すると、温度が計算し直される。測定を作成済みの画像は、その測定値も再計算される
• 設定はセット内の同じ機種の画像にまとめて適用される。同じ調査の画像の設定を揃えやすい
• 画像内デフォルトを使用で、撮影時に記録された値にいつでも戻せる
• 画像に記録がなく CRITIR が推定した値には「(推定値)」と表示される

ちなみに上の画面は、冒頭の住宅を夕方に屋外で撮った DJI の画像です。画像に記録されていた反射温度は 25.0℃ でした。晴れた空が映り込む屋外の外壁なら、実際の反射温度はもっと低いはずです。壁の温度差を見るだけならこのままでも困りませんが、絶対温度を報告するなら、ここを現場の値に直してから読むことになります。

操作の詳細は 赤外線画像解析 ─ 測温パラメーター に、撮影前に何を設定しておくべきかは 撮影 TIPS ─ 放射率・反射温度 にまとめています。

よくある質問

放射率はいくつに設定すればよいですか？

対象の材料と表面状態で決めます。コンクリート・モルタル・タイル・塗装面など建物外壁の多くは 0.9 台で、0.95 前後が目安としてよく使われます。ただし表の値はあくまで目安で、同じアルミでも磨いた面は 0.05 前後、つや消しのアルマイトは 0.95 前後と大きく変わります。正確な値が必要な場合は、放射率が分かっているテープを貼って比較する方法で実測します。

反射温度とは何ですか？どう測りますか？

対象の表面に映り込んでいる周囲（空・建物・人など）の見かけの温度です。カメラはこの映り込みぶんを差し引いて対象の温度を計算します。一般的な測り方は、くしゃくしゃにしてから広げたアルミ箔を厚紙に貼り、対象のすぐ前に置いて、カメラの放射率を 1.0 にして箔の温度を読む方法です。その値を反射温度として入力します。屋外で空が晴れているときは、反射温度が 0℃ を下回ることも珍しくありません。

サーモグラフィの温度が接触温度計と合わないのはなぜですか？

多くは放射率と反射温度の設定が実際の条件と合っていないためです。カメラは表面から届いた赤外線の量から温度を逆算しているので、対象が周囲をどれだけ映り込ませているかを正しく見積もれないと値がずれます。放射率が低い金属や、空を映すガラスでは特に大きくずれます。距離が長い場合や霧・湯気がある場合は大気の影響も加わります。

撮影時に放射率の設定を間違えたら撮り直しですか？

温度を計算するための情報を画像内に保存している形式（FLIR の放射測定 JPEG や DJI の R-JPEG など）であれば、対応ソフトで後から放射率や反射温度を設定し直して温度を計算し直せます。CRITIR では FLIR と DJI の画像について「測温パラメーター」から再計算できます。ただし DJI の High Res モードで撮影した画像は変更できません。

外壁タイルの浮き調査でも放射率の設定は重要ですか？

浮きの判定は周囲との温度差で見るため、放射率や反射温度が多少ずれていても温度差への影響は小さく、検出そのものへの影響は限定的です。一方、報告書に絶対温度を記載する場合や、調査間・画像間で温度を比較する場合は、設定を実際の条件に合わせ、同じ調査の中では統一しておくことが大切です。

まとめ

• 赤外線カメラが受け取るのは対象の放射＋周囲の映り込み＋大気の放射の合計。放射率・反射温度・距離・大気温度・湿度は、余計なぶんを差し引くための設定値
• 外壁材の放射率はほぼ 0.9 台で、温度差を見る調査なら設定ずれの影響は小さい
• 金属とガラスは映り込みが主役。磨いた金属は反射温度が数℃ずれるだけで数十℃狂う。テープや塗装面で読む
• 反射温度はアルミ箔と放射率 1.0 で現場で測れる。晴れた屋外では 0℃ を下回ることも多い
• FLIR・DJI の画像なら、撮影後に設定し直して再計算できる

CRITIR は、DJI・FLIR などの赤外線画像を変換なしで読み込み、温度測定から壁面オルソ・報告書までを一つのソフトで行う解析ソフトです。詳しくは CRITIR 製品ページ をご覧ください。

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出典

• FLIR Systems, Reference documentation: Thermography（T810442）── 測定式（対象・反射・大気の3項）、反射温度の直接法・反射板法、放射率の求め方、相対湿度・距離の扱い、放射率表 ── PDF
• Testo, Thermography Pocket Guide: Theory – Practice – Tips & Tricks ── 晴天時の空の放射（−50〜−60℃）と屋外の反射温度、アルミ箔による反射温度の測定、ガラス・金属・映り込みの注意、湿度・霧・結露 ── PDF
• ISO 18434-1:2008, Condition monitoring and diagnostics of machines ― Thermography ― Part 1: General procedures（反射見かけ温度・放射率・減衰媒体の求め方と補正の手順を含む）── ISO
• 本文中の計算例（磨いたアルミ・外壁の温度差）は、8〜14 µm の波長帯でプランクの式を積分し、大気の影響を無視した単純なモデルで CRITIR開発チームが計算したものです。実際のカメラの値とは一致しません。

公開日: 2026年10月7日 / 最終更新日: 2026年10月7日