La thermographie infrarouge : mesurer des températures avec précision et sans contact.

Qu’est-ce que la thermographie infrarouge ?

La thermographie infrarouge est un principe optique qui permet de mesurer le rayonnement (ou luminance) d’un objet ou d’un corps, pour en connaître sa température. Ce rayonnement est dépendant de la chaleur et de la matière de l’objet observé.

 L’infrarouge est une onde électromagnétique dont la fréquence est inférieure à celle de la lumière visible. La longueur d’onde des infrarouges est comprise entre la limite du domaine visible (environ 0,7 μm) et le domaine des micro-ondes (environ 1 mm).

Le domaine spectral de l’infrarouge est invisible à l’œil nu. C’est pourquoi une caméra thermique est nécessaire pour observer ces rayonnements.

Qu’est-ce qu’une caméra thermique ?

Une caméra thermique est un instrument optique composée de matériaux spécifiques qui permet d’observer une image thermique. Contrairement à une caméra classique (dans le visible), la caméra thermique dispose d’objectifs, de lentilles et de capteurs adaptés aux longueurs d’onde infrarouges.

Elle est dépendante du milieu dans lequel elle se trouve. Par exemple, une caméra infrarouge fonctionne moins bien dans de l’eau car les rayons émanant d’un objet ne sont pas propagés.

Sur une caméra thermique infrarouge, l’intensité lumineuse est convertie en échelle de couleur pour illustrer les différences de températures et faciliter l’interprétation.

En fonction des appareils, nous pouvons personnaliser cette échelle de couleur pour mettre en évidence les zones froides ou les zones chaudes d’un environnement, d’un produit, d’un corps…

La qualité de l’image dépend du type de caméra. On observe une amélioration de la qualité depuis ces 20 dernières années.

Historique et découverte de la thermographie infrarouge :

C’est à l’astronome anglais Sir William Herschel que l’on doit la découverte du concept optique de la thermographie infrarouge. En se demandant si chaque couleur avait la même chaleur, il eut l’idée de faire une expérience. Il décomposa la lumière blanche du soleil avec un prisme optique pour l’appliquer sur un thermomètre.
Résultat : les températures augmentent de manière continue du violet au rouge en passant par les autres couleurs de l’arc-en-ciel.

C’est le rouge qui apparaît comme couleur la plus chaude sur le thermomètre. Herschel découvre également qu’une zone imperceptible au-delà du rouge est bien plus chaude que toutes les autres.
Il nomme alors cette zone invisible à l’œil nu : infrarouge, (du latin infra : « plus bas »). C’est cette expérience d’Herschel qui met en évidence que la chaleur peut se transmettre sans rayonnement visible.

Le saviez-vous ?
Le mot « thermographie » provient du mot grec « thermos » qui signifie « chaud » et de « graphein » signifiant « graver, écrire ». Thermographie signifie donc : écriture de la chaleur !

Quels sont les avantages de la thermographie infrarouge ?

Parmi les avantages de l’imagerie infrarouge, on peut noter :

• Une mesure sans contact
• Une mesure non-destructive
• Un accès aux températures de tout objet, matière ou être vivant
• Une précision à 0,1°C près.
• La mesure de différence de température entre deux milieux
• Un transport facile (caméra sur batterie)
• L’analyse indépendante de tout type de matière
• Des mesures de nuit possibles, pas de luminosité nécessaire.
• Un fonctionnement aussi bien en plein jour que dans le noir complet

Quels sont les usages et applications de la thermographie infrarouge ?

Elle est donc utilisée dans de nombreux secteurs :

• médical
• industrie (contrôle de process industriel : électronique, fonderie, verrerie, chimie, …)
• défense
• protection des sites sensibles
• secours
• bâtiment (performance énergétique)

Surveillance industrielle par caméra thermique

On peut se demander quels sont des exemples d’applications concrets de la thermographie infrarouge ?
Cette technologie optique permet de :

• Déceler les points chauds ou froids d’une surface ou d’un corps…
• Identifier les ponts thermiques (bâtiments, isolation, diagnostique énergétique)
• Identifier des fuites de sources chaudes ou froides (gaz, matière…)

• Retrouver et sauver des personnes en mer (retrouver des corps chauds)
• Protéger des lieux sensibles avec la thermographie de défense (détection de présence)
• Thermographie aérienne et terrestre, avec des caméras infrarouges sur drones

• Déceler des défauts de cartes électroniques, de produits informatiques
• Détection d’échauffement thermique
• Mesurer des températures précisément (fonderie, aciérie)

• Contrôle non destructif avec la thermographie infrarouge de contrôle
• Analyser des pathologies à l’aide de caméra d’analyse sans contact, rapide, non invasive.

Un projet de conception optique de caméras proche infrarouge, visible et thermique.

La société AzurIA a confié à Evosens l’étude de conception mécanique, optique et thermique de leur caméra multispectrale CamIA. Ce boîtier de détection et d’alerte intelligent dispose d’une IA embarquée qui détecte des risques naturels ou situations dangereuses (départs d’incendies, secours à la personne en mer, pollution maritime…).

Le système de détection peut intégrer jusqu’à 2 caméras sur 3 plages de longueur d’ondes : visible, proche infra-rouge (SWIR, jusqu’à 1,7µm) et thermique (TIR, 8µm-14µm) et/ou utiliser les données de caméras externes.

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Evosens – 10/09/2025

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