Comment fonctionne l'imagerie thermique : science infrarouge et usages réels

Tout objet au-dessus du zéro absolu (−273,15 °C) émet rayonnement infrarouge. Caméras thermiques convertissent cette énergie invisible en carte température visible.

Physique en bref

• Loi Planck : Radiance spectrale pic à longueur d'onde inversement proportionnelle température (déplacement Wien).
• Stefan-Boltzmann : Puissance émise totale ∝ T⁴.
• Émissivité (ε) : Surfaces réelles émettent fraction rayonnement corps noir idéal (ε = 0,01–0,99). Mesure précise exige ε connue.

Architecture caméra

1. Objectif Germanium/Chalcogénure — transparent 7,5–14 µm (LWIR).
2. Réseau plan focal (FPA) : Microbolomètre (non refroidi) ou InSb/MCT (refroidi) pixels.
3. CI lecture (ROIC) — convertit variation résistance en tension.
4. NUC (Correction non-uniformité) — calibration offset par obturateur.
5. ISP — applique calibration radiométrique, palette couleurs, analytiques.

Applications clés

• Maintenance prédictive : Points chauds armoires, roulements, gaps isolation.
• Diagnostic bâtiment : Fuites air, intrusion humidité, ponts thermiques.
• Médical : Inflammation, perfusion, thermographie mammaire (adjunct).
• Sécurité : Détection humaine obscurité totale, défaite camouflage.
• Faune : Inventaires nocturnes sans perturbation.
• Pompiers : Voir à travers fumée, localiser foyers, victimes.

Limites

• Ne voit pas à travers verre (opaque en LWIR).
• Métaux réfléchissants (faible ε) donnent fausses basses lectures.
• Résolution spatiale inférieure visible (typique 320×240 à 1280×1024).