Comment fonctionnent les caméras thermiques ?

Une caméra thermique est un appareil sans contact détectant l’énergie infrarouge (chaleur) et la convertissant en image visuelle. Plongeons-nous dans la science des caméras thermiques et le monde invisible de la chaleur qu’elles nous permettent de voir.

Comment fonctionnent les caméras thermiques ?

Détection des ondes infrarouges, pas de la lumière visible

La première chose à savoir sur les caméras thermiques est qu’elles ne fonctionnent pas comme les caméras ordinaires. Les caméras de jour ordinaires et l’œil humain fonctionnent tous avec le même principe de base : l’énergie lumineuse visible frappe un objet et rebondit. Un détecteur reçoit la lumière réfléchie, et la transforme en image.

Les caméras thermiques réalisent des images à partir de la chaleur dégagée, et non à partir de la lumière visible. La chaleur (également appelée énergie infrarouge ou thermique) et la lumière font toutes deux partie du spectre électromagnétique, mais une caméra capable de détecter la lumière visible ne captera pas l’énergie thermique, et vice-versa. Les caméras thermiques capturent l’énergie infrarouge et utilisent les données pour créer des images via des sorties vidéo numériques ou analogiques.

Craig Beals explique le spectre électromagnétique sur Invisible Labs.

À l’intérieur de la caméra

Une caméra thermique est composée d’un objectif, d’un capteur thermique, d’un système électronique de traitement et d’un boîtier mécanique. L’objectif concentre l’énergie infrarouge sur le capteur. Le capteur peut être disponible dans une variété de configurations de pixels allant de 80 × 60 à 1 280 × 1 024 pixels ou plus. C’est la résolution de la caméra.

Ces résolutions sont faibles par rapport aux caméras à lumière visible, car les détecteurs thermiques doivent détecter une énergie qui a des longueurs d’onde beaucoup plus grandes que la lumière visible, ce qui exige que chaque élément de capteur soit nettement plus grand. Par conséquent, une caméra thermique a généralement une résolution beaucoup plus faible (moins de pixels) que les capteurs visibles de la même taille mécanique.

• Les spécifications importantes à prendre en compte lors du choix d’une caméra thermique comprennent la résolution, la plage de mesure, le champ de vision, la mise au point, la sensibilité thermique et la gamme spectrale. Cliquez pour en savoir plus.

Que peuvent détecter les caméras thermiques ?

La chaleur détectée par une caméra infrarouge peut être mesurée avec une grande précision, ce qui permet une grande variété d’applications. Une caméra thermique FLIR peut détecter de minuscules différences de chaleur, aussi petites que 0,01 °C, et les afficher sous forme de nuances de gris ou avec des palettes de couleurs différentes.

La même image avec les différences de chaleur affichées dans les palettes Ironbow et White Hot (Blanc chaud).

Tous les objets de la vie quotidienne émettent de l’énergie thermique, y compris les glaçons. Plus un sujet est chaud, plus il émet d’énergie thermique. Cette énergie thermique émise est appelée une « signature thermique ». Lorsque deux objets placés côte à côte présentent de subtiles différences au niveau de leurs signatures thermiques, ces dernières s’affichent assez distinctement sur un capteur thermique, indépendamment des conditions d’éclairage. Cela permet aux caméras thermiques de voir dans l’obscurité totale ou dans des environnements remplis de fumée.

• Les caméras thermiques peuvent voir beaucoup de choses que nos yeux ou les caméras ordinaires ne peuvent pas voir, mais peuvent être bloquées par certains matériaux surprenants. Cliquez pour en savoir plus.

À quelles fins les caméras thermiques sont-elles utilisées ?

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L’imagerie thermique et la technologie de vision nocturne sont souvent confondues, mais chacune a ses propres caractéristiques et forces uniques.

Les utilisations potentielles des caméras thermiques sont presque illimitées. Développées à l’origine pour la surveillance et les opérations militaires, les caméras thermiques sont désormais largement utilisées pour les inspections de bâtiments (humidité, isolation, toiture, etc.), la lutte contre les incendies, les véhicules autonomes et le freinage automatique, le contrôle de la température de la peau, les inspections industrielles, la recherche scientifique, etc.

Comment utiliseriez-vous une caméra thermique ? Commentez ci-dessous pour nous le faire savoir !