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Caméras thermiques infrarouge
Introduction aux caméras de thermographie
Appelées aussi thermacam, caméra de thermographie mais terme caméra infrarouge reste correct même si cette appellation commerciale concerne surtout les caméras de vision nocturne, assistées ou non.
On peut distinguer plusieurs catégories de caméras:
- Celles qui ne prennent que la température d'un point mais qui sont généralement appelées thermomètres infrarouges ne projetant que des valeurs limitées sur une image
- Celles qui prennent une image thermique matricielle
- Celles qui ne font que des images
- Celles qui font images et vidéos
- Celles qui ne produisent que des résultats thermiques statiques : voir aussi thermographique
- Celles qui produisent des résultats thermiques éditables, comprenant donc des données thermographiques radiométriques appelés aussi thermogrammes thermogramme
Performances des caméras d'imagerie thermique
Parmi les basiques, on retrouve les thermomètres infrarouges qui mesures essentiellement un à quelques points puis les additions aux smartphone qui ne regroupes que quelques points de mesure (comme le IR-blue, seulement 16x4 pixels mais qui est remplacé par FLIR One au printemps 2014:80x60 pixels ).
Ensuite viennent les caméras professionnelles de base orientées détection et chauffage allant de 40x40 à 80x80 pixels.
La catégorie la plus courante comprend des imageurs qui vont de 160x120 à 320x240 pixels et qui permettent déjà des analyses.
Ensuite viennent les caméras haut de gamme qui vont de 640x480 pixels jusqu'au mPixel.
Principes de fonctionnement des caméras thermiques infrarouges
Ces dispositifs enregistrent les différences de rayonnement infrarouge (ou ondes de chaleur) émis par les corps variant en fonction de leur nature de surface, émissivité et température. Contrairement à une idée reçue, la caméra de thermographie permet rarement de voir à travers un objet, elle va essentiellement restituer l'émission de chaleur émise derrière un objet, une paroi, ... Cependant, comme en vision humaine avec les matériaux transparents, il existe également des matériaux transparents aux longueurs d'onde de l'infrarouge cependant, étant des ondes plus courtes, la diffusion est plus importante et cela ne concerne que des parois relativement mince, l'un des élément solide le plus perméable est le germanium, composant des lentilles optiques de capteurs infrarouges ou la famille des PET.
Ainsi une vitre va-telle être essentiellement réfléchissante comme un miroir aux infrarouges (spéculaire) là où un plexiglas mince, opaque à la vue ou non va laisser passer les rayonnements, comme transparent.
On utilise essentiellement deux modes de rayonnement: les Courts et Moyens qui servent essentiellement aux hautes températures, gaz, militaire et médical en mode stimulé ou non ou les Longs qui sont les majoritairement utilisés en industrie et bâtiment (ils conviennent aussi aux hautes températures mais souvent avec un filtre).
Les images de base d'une caméra thermique sont en noir et blanc, on va utiliser une série de palettes de couleurs artificielles à des fins de lisibilité ou d'analyse. Ainsi, le noir et blanc ainsi que le mode 'fer sont-ils les modes utilisés pour la mise au point tandis que arc-en-ciel est-il plus utilisé pour des analyses de température fines le mid-green pour de la condensation ou de l'humidité, ... Il existe aussi des mode haute température pour éliminer tous les rayonnements faibles, étouffés dans un large gamme de température ou le mode basse température pour éliminer toutes les hautes températures, en plus de l'utilisation complémentaires d'isothermes.
Les caméras produisant des images radiométriques permettent l'édition à postériori des données et donc le changement de palette, calcul de températures sur des points, des zones, des lignes, ..., insertion d'isothermes, fusion dans l'image digitale, ...
Voir aussi
- ABC de la thermographie infrarouge: article général sur la thermographie
- Les palettes de couleur des thermogrammes
- Échantillons d'images disponibles, triées par caméras et constructeur