Les caméras thermiques sont des appareils qui transforment l’énergie thermique (chaleur) en lumière visible afin d’analyser un objet ou une scène particulière. L’image produite est connue sous le nom de thermogramme et est analysée par un procédé appelé thermographie.

Explication des caméras d’imagerie thermique

Les caméras thermiques sont des appareils sophistiqués qui traitent l’image capturée et l’affichent sur un écran. Ces images peuvent être utilisées pour un diagnostic immédiat ou traitées à l’aide d’un logiciel spécialisé pour une évaluation plus poussée, l’exactitude et la production de rapports. Les caméras thermiques permettent de mesurer la température à un niveau supérieur : au lieu d’obtenir un chiffre pour la température, vous obtenez une image montrant les différences de température d’une surface.

Que voient les caméras d’imagerie thermique ?

La lumière visible est ce que nous voyons autour de nous tous les jours. C’est la seule partie du spectre électromagnétique que nous pouvons voir. La lumière visible n’occupe qu’une petite surface dans le spectre électromagnétique et le rayonnement infrarouge (IR) représente un pourcentage plus élevé. Si nous voulons voir ce qui se passe dans d’autres parties du spectre, nous avons besoin d’équipement spécialisé.

Tous les objets absorbent, réfléchissent et parfois transmettent de l’énergie à différents niveaux. Différents matériaux dégagent de la chaleur ou de l’énergie froide à des rythmes différents. C’est cette énergie qui peut être détectée par l’équipement infrarouge et affichée sous forme d’images.

Applications et utilisations des caméras d’imagerie thermique

Développées à l’origine pour un usage militaire pendant la guerre de Corée, les caméras thermiques ont migré vers d’autres domaines et ont trouvé de nombreuses applications. Les pompiers s’en servent pour voir à travers la fumée, trouver des gens et localiser les points chauds des incendies. Les organismes d’application de la loi utilisent cette technologie pour gérer les activités de surveillance, localiser et appréhender les suspects, enquêter sur les lieux de crimes et mener des opérations de recherche et de sauvetage. Les techniciens d’entretien des lignes électriques localisent les joints de surchauffe et les pièces pour éliminer les défaillances potentielles. Lorsque l’isolation thermique devient défectueuse, les techniciens en construction peuvent voir des fuites de chaleur pour améliorer l’efficacité du refroidissement ou du chauffage. Les activités physiologiques, telles que la fièvre, chez l’homme et d’autres animaux à sang chaud peuvent également être surveillées par imagerie thermographique. Ce sont également des outils couramment utilisés par les inspecteurs en bâtiment.

Caractéristiques de la caméra d’imagerie thermique

Les caméras thermiques peuvent être achetées avec le strict minimum de fonctions qui ne lisent que la température du réticule central fixe sur l’écran ou avec de multiples fonctions qui permettent à l’utilisateur de sélectionner plusieurs réticules mobiles et de faire des comparaisons entre eux pour afficher les températures haute, basse et moyenne sur l’écran. Les caméras thermiques disposent de palettes de couleurs multiples sélectionnables par l’utilisateur, telles que noir/blanc, fer ou arc-en-ciel. La palette de fer est le plus souvent utilisée par les inspecteurs en bâtiment. La palette noir/blanc aide à identifier les détails d’une image et la palette arc-en-ciel possède la meilleure sensibilité thermique pour afficher les différences de température.

Ce qu’il faut rechercher dans une caméra d’imagerie thermique

Il existe un certain nombre de composants qui contribuent à la fois à la qualité et au coût d’une caméra d’imagerie thermique. Les deux facteurs les plus importants sont la résolution du détecteur et la sensibilité thermique.

La résolution du détecteur décrit le nombre de pixels. Les résolutions les plus courantes sont 160 x 120, 320 x 240 et 640 x 480 pixels. Un détecteur 320 x 240 produit une image composée de 76 800 pixels. Puisque chaque pixel est associé à une température qui est de 76 800 points de données de température. Des résolutions plus élevées produisent également des images visiblement plus claires.

La sensibilité thermique est la plus petite différence de température que la caméra peut détecter. Une sensibilité de 0,05° signifie que la caméra peut distinguer deux surfaces avec seulement cinq centièmes de degré de différence de température.

Un autre facteur important à considérer est la plage de température de la caméra thermique. La plage indique quelles sont les températures minimales et maximales que l’appareil peut mesurer (-4°F à 2200°F est typique).

Pour obtenir la meilleure image thermique à analyser, quatre réglages peuvent être effectués sur la plupart des caméras : la mise au point, les changements de réglage de l’émissivité, les changements de température réfléchissants et le réglage thermique. Chacun de ces réglages doit être pris en compte lors du choix d’une caméra thermique.

Tout comme une caméra standard, l’objectif de la caméra thermique doit être mis au point pour améliorer la clarté de l’image. La plupart des caméras peuvent être mises au point en tournant l’objectif. Les caméras plus sophistiquées ont un bouton-poussoir de mise au point.

L’émissivité est la quantité de rayonnement émise par un objet par rapport à celle d’un émetteur parfait de rayonnement lorsque les deux sont à la même température. Le réglage de l’émissivité est important lors de la prise de mesures de température ou de la comparaison des températures de deux objets différents. Toutes les caméras ne permettent pas à l’utilisateur d’entrer la température réfléchissante.

Le réglage de la température réfléchissante permet à l’utilisateur de compenser la température des objets environnants qui réfléchissent sur un objet. Tout comme l’émissivité, la température réfléchissante est importante lorsqu’il s’agit de mesurer la température ou de comparer la température de deux objets. Toutes les caméras ne permettent pas à l’utilisateur d’entrer la température réfléchissante.

L’accord thermique de l’appareil photo implique le réglage de l’étendue de mesure ou de la plage de température que l’appareil voit en mode de visualisation manuelle. Le mode manuel permet à l’utilisateur d’ajuster la plage de mesure à une plage souhaitée et l’appareil photo affiche toujours cette plage de température. Il est préférable d’utiliser le mode manuel pour faire ressortir les différences de température de l’objet visualisé.

Limites des caméras d’imagerie thermique

Comme l’énergie thermique peut être réfléchie par les surfaces brillantes, les caméras thermiques ne peuvent pas voir à travers le verre. Les caméras thermiques peuvent être utilisées pour recueillir des informations sur l’intérieur d’un mur mais elles ne peuvent pas voir à travers les murs. Il est également important de savoir que les caméras thermiques ne doivent pas être le seul facteur déterminant de l’existence d’un problème. L’utilisation d’autres instruments doit toujours être utilisée pour confirmer le problème.

Questions fréquemment posées

 Q. Quelle est la plus grande différence entre une caméra thermique à 1000 € et à 10 000 € ?

  1. La plus grande différence est généralement la résolution. Plus la résolution est élevée, meilleure est la clarté de l’image. Cela se traduit par une meilleure image à une plus grande distance. La résolution est semblable aux mégapixels d’un appareil photo numérique.

 Q. Les caméras thermiques peuvent-elles voir à travers les objets ?

  1. Non. Les caméras thermiques ne détectent que la chaleur : elles ne « voient » pas à travers les objets solides, les vêtements, les murs en briques, etc. Elles voient la chaleur s’échapper de la surface de l’objet.

 Q. Y a-t-il une différence entre la vision nocturne et l’imagerie thermique ?

  1. Oui. La vision nocturne repose sur un niveau de lumière au moins très faible (inférieur à ce que l’œil humain peut détecter) afin de l’amplifier pour qu’il puisse produire une image. La vision nocturne ne fonctionnera pas dans l’obscurité totale alors que l’imagerie thermique le fera parce qu’elle ne « voit » que la chaleur.

Q. La pluie et le brouillard épais peuvent-ils limiter la portée des caméras thermiques ?

  1. Oui. La pluie et le brouillard intense peuvent limiter considérablement la portée des caméras thermiques, car la lumière se disperse à partir des gouttelettes d’eau.