Quelle caméra thermique choisir ?  Guide d’achat

Comment fonctionne une caméra thermique infrarouge ?

Les caméras thermiques fonctionnent d’une manière complètement différente des caméras de vision nocturne. Au lieu de capter la lumière visible, elles captent la chaleur, qui est émise par tous les objets en raison de leur énergie thermique naturelle.

Une caméra thermique enregistre en fait les rayonnements infrarouges émis par des sources de chaleur. Les signaux captés sont ensuite convertis en image thermique, appelée thermogramme, qui affiche les différences de températures détectées.

Cela signifie que les caméras thermiques peuvent être utilisées pour voir des personnes, des véhicules et des animaux dans l’obscurité totale, car ils émettent de la chaleur.

Le rendu final est affiché sur un écran digital classique. Généralement les objets chauds apparaissent en rouge, tandis que les objets froids s’affichent en bleu.

A propos de l’infrarouge

La lumière infrarouge est un rayonnement électromagnétique dont la longueur d’onde est supérieure à celle de la lumière visible. Cela signifie que la lumière est invisible à l’œil nu et ne peut pas être utilisée pour voir les choses de la même manière que la lumière visible.

Les capteurs d’images des caméras infrarouges détectent la chaleur émise par les objets, qui est ensuite transformée en images visuelles par le processeur de la caméra. Les objets à haute température sont clairement visibles sur un fond sombre.

Combien coûte une caméra thermique ?

Le prix d’une caméra thermique débute à 100 euros pour les modèles d’entrée de gamme destinés aux particuliers et peut atteindre plusieurs milliers d’euros pour des système à longue portée et d’une grande précision pour un sage industriel ou médical. Tout dépend bien sûr de son usage final.

À quoi sert une caméra thermique ?

Pour des applications domestiques

Les caméras thermiques peuvent être utilisées de multiples façons quand on est un particulier :

Elles permettent de :

• contrôler l’isolation d’un édifice en affichant les déperditions de chaleur
• détecter des cas de surchauffe électrique
• surveiller la présence d’un intrus invisible de nuit.

Les passionnés de chasse utilisent une caméra infrarouge pour détecter le gibier.

Pour des applications industrielles

Dans un environnement industriel, la caméra thermique permet de :

• détecter une panne sur un réseau électrique
• inspecter une machine de production pour prévenir une éventuelle panne liée à une surchauffe
• contrôler l’alimentation électrique des appareils de production.

Pour des applications dans le bâtiment

Dans le domaine de la construction, les caméras d’imagerie thermique sont utilisées pour diagnostiquer l’état du bâti. Elles permettent de repérer facilement :

• des défauts d’isolation
• des infiltrations d’eau
• des problèmes électriques
• des ruptures de canalisation d’eau…

Pour des applications dans le secourisme

Les caméras thermiques s’utilisent en secourisme, pour localiser des personnes victimes d’un sinistre ou perdues en mer par exemple :

• trouver rapidement des victimes enfouies sous les décombres
• faciliter la recherche d’un homme tombé à la mer
• détecter d’autres bateaux à proximité…

Quel type de caméra infrarouge choisir ?

On distingue deux principaux types de caméras thermiques :

La caméra thermique classique qui permet de détecter, d’enregistrer et de visualiser les rayonnements infrarouges émis par différents corps. Elle convient à des applications domestiques et dans le bâtiment.

La caméra infrarouge est plutôt utilisée pour la surveillance, la maintenance et la vision nocturne. Elle permet de protéger efficacement des logements particuliers contre les intrusions.

Quels critères prendre en considération pour choisir ?

Le choix du modèle adapté à votre besoin dépend de plusieurs facteurs. Le budget bien entendu est le critère de base. Mais il faut aussi prendre en compte les caractéristiques de l’appareil et ses fonctionnalités.

Les caméras thermiques possèdent de nombreuses caractéristiques qu’il faut bien comprendre :

• taille du capteur en nombre de pixels
• type de mise au point (fixe, manuelle, automatique)
• plage de température
• réglage de l’émissivité
• modes de visualisation (thermique seule, visible seul, picture-in-picture…)
• sensibilité thermique (NETD)
• champ de vision (FOV)
• résolution spatiale (IFOV)
• type d’objectif (grand-angle, téléobjectif…)
• connectivité (USB, Bluetooth, WiFi…)
• réglage de la plage de température (dynamique)
• fonctions d’ajout de points et de zones de mesure
• poids
• autonomie
• ergonomie.

Expliquons les critères les plus importants pour vous aider à bien choisir.

1- La taille du capteur et la résolution de l’image

Le capteur infrarouge (microbolomètre) est constitué d’une grille de plusieurs détecteurs. Le nombre de détecteurs détermine la résolutionde l’image infrarouge.

C’est sensiblement la même logique que pour un appareil photo numérique. Plus le nombre de pixels est élevé, plus la photo obtenue sera de bonne résolution et détaillée. Sauf que pour une caméra infrarouge, 1 pixel équivaut à 1 détecteur.

La taille du capteur va aussi avoir une influence sur le champ de vision (FOV). En effet, un capteur de grande dimension permet d’obtenir une image de meilleure qualité. Pour obtenir une image de qualité identique, il faudra se positionner plus près avec une caméra de résolution inférieure.

2- La sensibilité thermique (NETD)

Il s’agit de la capacité de la caméra a détecter une différence de température minimale. Plus la camera est sensible, plus elle sera en mesure de distinguer une petite différence de température et de faibles variations de température.

Une plus grande sensibilité permet aussi de réduire le bruit sur l’image thermique.

C’est un critère important pour les domaines où les écarts de température sont faibles. Comme par exemple pour le diagnostique de l’isolation des bâtiments. Les meilleures caméras atteignent des NETD inférieures à 0.02°C (20mK). Au-delà de 70mK (0.07°C), le NETD est considéré comme mauvais.

3- Champ de vision et résolution

Le champ de vision est exprimé en angle horizontal (HFOV) et vertical (VFOV).

Il designe la zone que la caméra est capable de voir à une distance donnée. Plus l’angle d’ouverture est grand et plus la caméra visualisera un champ large pour une même distance. C’est l’équivalent de la focale pour un objectif photo classique. Il dépend de la distance entre le capteur de l’appareil photo et l’objectif.

Les caméras d’entrée de gamme et milieu de gamme ont en général un angle fixe. Sur les caméras plus premium, il est possible de changer d’objectifs pour modifier l’angle de vision.

Autre indicateur important, le champ de vision instantané (IFOV).

L’IFOV est la résolution spatiale du capteur infrarouge. Expliqué plus simplement, l’iFOV correspond au plus petit élément que la caméra peut détecter à un mètre de distance. Il est mesuré en mrad : 1 mrad = 1mm visible à 1 mètre de distance.

Il dépend du champ de vision et la taille du capteur.

Afin d’obtenir une mesure de température qui soit acceptable en terme d’incertitude c’est-à-dire inférieure à 3°C, la zone mesurée doit être recouverte par 3 pixels du détecteur.

4- La plage de température

C’est la plage de température maximale que pourra mesurer la caméra.
Par exemple de -20°C à +300°C.

5- La mise au point

Comme pour un appareil photo classique, la mise au point permet d’obtenir une image plus nette.

Sur une caméra thermique, une mise au point approximative peut fausser les couleurs affichées à l’écran et donc l’affichage des variations de températures. Si une anomalie est présente, elle risque de ne pas être visible.

Certaines caméras thermiques expertes disposent de systèmes de mises au point automatique basés sur le contraste et la distance. Les caméras d’entrée de gamme et de milieu de gamme n’ont pas du tout de mise au point. La focale est fixe, il faut donc se déplacer physiquement pour faire le point.

C’est suffisant si on a pas besoin d’une grande précision de mesure. Pour des applications d’audit de bâtiment pour la recherche de pont thermique par exemple, cela ne posera pas de souci.

6- Les modes de visualisation

Certaines caméras disposent en plus du capteur thermique d’un appareil photo numérique. L’intérêt est de pouvoir capturer l’image visible en même temps que l’image infrarouge pour situer l’emplacement du cliché ou de mettre en avant certaines zones chaudes ou froides sur l’image visible.

Les modes de visualisation les plus fréquents sont :
Image dans l’image : l’image thermique est ajouté dans l’image visible
Mode transparent : l’image thermique est en transparence sur l’image visible.
Le mode contour : les contours de l’image visible sont ajoutés à l’image infrarouge.
Le mode isotherme : les zones au dessus ou en dessous d’une certaine température sont affichées en couleur sur l’image visible (comme pour un appareil photo classique qui affiche les zones trop lumineuses dites « crâmées »).

7- Fonctions spécifiques

Les caméras thermiques peuvent bénéficier de divers équipements complémentaires bien pratiques. – laser de visée pour une plus grande précision de prise de vue
– objectif grand-angle pour un cadrage large
– connectivité Wi-Fi
– écran tactile
– batterie interchangeable…

Quelles sont les meilleures marques de caméras thermiques ?

FLIR

FLIR est l’un des principaux fabricants mondiaux de caméras thermiques. L’entreprise fabrique une large gamme de produits, notamment des caméras thermiques portatives, des caméras infrarouges portatives, des caméras infrarouges fixes et des caméras industrielles.

L’entreprise fabrique des caméras thermiques depuis les années 1970, ce qui lui confère une longue expérience dans ce domaine. UN matériel préconisé pour : la sécurité, le contrôle des processus, la gestion de l’énergie, les inspections HVAC.

Bosch

Depuis sa fondation en 1886, la multinationale Bosch est devenus leader incontesté dans une grande variété de domaines. Parmi les produits les plus réputés de Bosch se trouvent les systèmes d’imagerie thermique et notamment une des solutions les plus populaires sur le marché : la caméra thermique GTC 400 C.

Fluke

Fluke est spécialisé dans l’imagerie industrielle, la maintenance mécanique, la mesure de température en environnement technique. Les systèmes d’imagerie thermique Fluke sont adaptés à diverses applications, aussi bien domestiques que professionnelles. La gamme de caméras thermiques Fluke se compose de plusieurs imageurs thermiques portables.

Seek

Les caméras thermiques Seek sont capables de répondre à divers besoins en analyse thermographique. L’objectif de l’entreprise est de faire de cette technologie un outil démocratisé au quotidien pour un usage domestique, à la portée de tous et notamment pour l’industrie automobile, les métiers commerciaux, le secourisme, la sécurité publique et la chasse.