Comment fonctionne l’imagerie thermique la nuit

L’imagerie thermique fonctionne en effet mieux la nuit Oui, c’est un fait, bien qu’un peu déroutant. Cela devient plus évident si nous avons une compréhension de base des principes de fonctionnement fondamentaux de l’imagerie thermique.

La science derrière l’imagerie thermique

L’imagerie thermique est la technologie permettant de créer une image à l’aide de la chaleur rayonnée, c’est-à-dire la chaleur émise par un objet. Chaque objet rayonne de chaleur, aussi insignifiant soit-il. Seuls les objets dont la température est le zéro absolu, 0 degré Kelvin, ou -273 degrés centigrades, ne rayonneront pas.

Maintenant, supposons que deux objets soient assez proches et que leurs températures soient différentes. Dans ce cas, cette chaleur rayonnante s’écoulera de l’objet à une température plus élevée vers cet objet ayant une température plus basse jusqu’à ce que leurs températures soient les mêmes et atteignent une condition d’équilibre thermique mutuel. Ainsi, la chaleur rayonnante a toujours un flux de mouvement unidirectionnel – de la température supérieure à la température inférieure. Tous ces faits sont dus aux lois physiques de la thermodynamique.

Aujourd’hui, la chaleur d’imagerie thermique utilise une technologie innovante pour convertir la chaleur rayonnée en image. Dans un appareil photographique, l’image est formée par la lumière réfléchie par l’objet cible. Cependant, une image thermique est formée en raison de la chaleur rayonnée à partir de l’objet cible. La chaleur atteint la caméra thermique sous forme de lumière infrarouge. Ainsi, les caméras thermiques sont également connues sous le nom de caméras infrarouges.

Composants des caméras thermiques

Notre univers se compose de plusieurs types d’ondes électromagnétiques, et la lumière visible appartient à ce groupe. La lumière infrarouge appartient au spectre électromagnétique caractérisé par une longueur d’onde plus longue et une fréquence inférieure à celle de la lumière visible. La lumière infrarouge est invisible à l’œil humain. L’objectif de la caméra thermique est constitué de substances telles que le verre chalcogénure ou le germanium, ou le cristal de silicium, qui permet à la lumière infrarouge d’entrer. Il est maintenant évident pour nous qu’il n’y a pas de lumière visible dans le cas de l’imagerie thermique, donc elle est utilisée à la fois pendant le jour et la nuit.

Une fois que la caméra thermique reçoit ces rayonnements infrarouges, un circuit électronique unique et de nombreux algorithmes complexes les convertissent en une image lisible par l’homme. Dans cette image, les profils lumineux représentent les régions à haute température et les profils sombres représentent les régions à basse température. Cependant, par souci de clarté et de variation maximales, certains motifs de couleur sont utilisés.

Profils de couleur

Le blanc, le rouge, le jaune et l’orange sont généralement utilisés pour marquer les zones à haute température. De même, le bleu, le violet et le noir représentent les régions à basse température, tandis que le vert représente les régions ayant une température modérée. De cette manière, une image claire d’un objet ou d’un groupe d’objets est rendue. Il existe également plusieurs palettes de couleurs disponibles, qui peuvent être utilisées pour rendre des images selon les exigences d’une inspection thermographique. Certaines palettes de couleurs populaires sont arc-en-ciel HC (pour les enquêtes de construction), blanc-chaud (pour la surveillance), fer (pour l’entretien électrique), etc.

Facteurs influençant l’imagerie thermique

Les paramètres qui entrent en jeu lors de l’imagerie thermique sont les suivants :

  • Capacité thermique : Efficacité d’un objet pour maintenir son état thermique
  • Conductivité thermique : efficacité d’un objet à transférer de la chaleur à travers celui-ci
  • Inertie thermique : Promptissement d’un objet à réagir avec les changements de l’état thermique ambiant
  • Absorptivité : Capacité d’un objet à absorber la chaleur rayonnante entrante
  • Émissivité : Capacité d’un objet à émettre de la chaleur rayonnante

Tous ces paramètres sont entièrement guidés par les lois physiques de la thermodynamique et dépendent de l’objet lui-même et de son environnement. Pour l’imagerie thermique, l’obscurité ou l’absence de lumière est insignifiante. Cependant, ce n’est pas vrai pour les caméras de vision nocturne qui fonctionnent en amplifiant les sources de lumière.

Imagerie thermique vs vision nocturne

Caméra d’imagerie infrarouge et caméra de vision nocturne ne sont pas les mêmes!

La vision nocturne utilise une technologie pour amplifier la lumière ambiante reçue, puis capturer les images, c’est-à-dire qu’elle utilise essentiellement une caméra optique modifiée qui peut utiliser au mieux même la lumière la plus faible. D’autre part, une caméra thermique n’utilise pas la lumière; cela dépend des rayonnements infrarouges. Ainsi, une caméra de vision nocturne échouera dans un environnement sombre, tandis qu’une caméra thermique sera aussi bonne qu’elle l’est en plein jour, peut-être même mieux.

Les caméras thermiques peuvent être plus efficaces la nuit que pendant la journée. Ce phénomène passionnant est dû au fait très simple que la température ambiante est beaucoup plus basse pendant la nuit que pendant la journée. En raison de cette basse température ambiante, il n’y a pas de rayonnement infrarouge inutile, et les objets peuvent se démarquer par leur profil de rayonnement réel. Ce type de profil de rayonnement correct bien distingué de toute l’ambiance est quelque peu perturbé pendant la journée. Par exemple, s’il y a un câblage électrique extérieur lâche le long d’un mur et une chaude journée ensoleillée, la surface du mur montrera un rayonnement plus élevé que le fil électrique. Cependant, une inspection thermique du même fil électrique pendant la nuit affichera des conditions thermiques précises du fil électrique, ce qui facilitera grandement l’identification de l’anomalie.

Utilisations de l’imagerie thermique la nuit

Lutte antiparasitaire et animale – Les imageurs thermiques sont souvent déployés pour repérer les animaux ou les ravageurs dans les zones plus sombres ou la nuit. Ils doivent grimper sur le toit, ni démolir les murs ou les boiseries pour détecter les infestations potentielles de ravageurs comme les termites, les cafards, etc. L’imagerie thermique est également utilisée pour effectuer des relevés de la faune, car il s’agit d’un outil entièrement non invasif et non intrusif.

Marin Transport La navigation maritime a considérablement bénéficié de l’imagerie thermique, en particulier lorsqu’elle navigue la nuit. Par exemple, la navigation maritime déploie une technologie d’imagerie thermique pour identifier d’autres navires, obstacles et personnes tout en s’aventurant dans la mer la nuit.

Lutte contre l’incendie – Les pompiers utilisent la technologie pour rechercher les survivants et les animaux dans une épaisse fumée pendant les missions de sauvetage. L’imagerie thermique les aide à voir à travers des pièces, des murs et des bâtiments obscurcis. Les pompiers peuvent également identifier rapidement les incendies ponctuels et intervenir avant que le feu ne se propage.

Police et organismes d’application de la loi – Les équipes de police utilisent souvent des appareils d’imagerie thermique en tandem avec d’autres outils de surveillance pendant les opérations de recherche et de sauvetage la nuit. Même l’enquête sur les scènes de crime est plus facile avec l’imagerie thermique.

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