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Également appelée caméra d’imagerie thermique ou imageur thermique, une caméra thermique est un instrument utilisé pour réaliser une analyse thermographique. Elle transforme la chaleur provenant d’un corps, un objet, ou une surface, en une représentation visible en temps réel.

Pour choisir le modèle adapté, il est nécessaire de tenir compte de plusieurs paramètres, comme le champ de visée, la plage de température, la résolution ou la mise au point.

Qu’est-ce qu’une caméra thermique ?

Fonctionnement

Une caméra thermique détecte et enregistre les rayonnements infrarouges, issus de l’énergie thermique émise par différents corps. Les signaux captés sont ensuite convertis en image thermique, appelée thermogramme, illustrant les différences de températures détectées.

Son principe de fonctionnement est basé sur différents éléments. Le système optique de la caméra, représenté par l’objectif photographique, permet de filmer ou de photographier la scène à étudier. Le premier contact avec les rayonnements thermiques se passe à ce niveau.

Le détecteur ou capteur infrarouge se charge de capter les signaux thermiques émis. Les modules de traitement de signaux convertissent ensuite les ondes de chaleur en signaux électroniques, pour produire la représentation visuelle des variations de rayonnements.

Le rendu de l’analyse est affiché sur un écran numérique. Les différences de températures y sont illustrées sous la forme d’une échelle de couleur, allant généralement du bleu pour les températures froides, au rouge pour les températures chaudes.
Caméras thermiques

Spécificités

Les caméras thermiques peuvent disposer de certaines particularités selon leur configuration. Équipés d’un laser de visée, ils peuvent assurer une grande précision de prise de vue. Dotés d’un objectif grand-angle, ils permettent un cadrage large. Parfois, les caméras sont conçues avec une connectivité Wi-Fi, pour faciliter le partage de données. D’autres, pourvus d’une interface tactile se commandent plus facilement. Ceux avec disque dur intégré autorisent la conservation d’un grand stock de données.

Certaines caméras d’imagerie thermiques sont désormais capables de filmer en image numérique, et d’y ajouter une image thermique. Les spécialistes de la thermographie sont même parvenus à créer des imageurs thermiques, pouvant être couplés à des appareils digitaux comme les Smartphones et les ordinateurs. Cela concerne notamment les caméras thermiques Smartphones. Les caméras thermiques drones, quant à elles, s’installent sur un drone pour obtenir un meilleur cadrage.

Combien coûte une caméra thermique ?

Prix d’achat selon l’usage

Le prix d’une caméra thermique dépend principalement de l’usage à en faire. Les modèles dédiés à une utilisation professionnelle et industrielle coûtent entre 200 et 35 000 euros. Ceux destinés aux particuliers commencent à partir de 100 euros, et peuvent atteindre les 35 000 euros. Comptez entre 2 000 et 30 000 euros en moyenne pour acquérir des caméras infrarouges extérieures. Celles-ci répondent à des besoins en détection de longue portée en extérieur. Les versions réservées à un usage médical peuvent coûter entre 10 000 et 15 000 euros.
Types de caméras thermiques selon l’usage
Estimation de prix
Caméra thermique à usage domestique
Entre 200 et 35 000 euros

Caméra thermique à usage professionnel et industriel
Entre 100 et 35 000 euros
Caméra thermique à usage extérieur de longue portée
Entre 2 000 et 30 000 euros
Caméra thermique à usage médical
Entre 10 000 et 15 000 euros

Prix de location

La location est davantage appropriée pour des besoins ponctuels en analyse thermographique. Les caméras d’imagerie thermique peuvent se louer de 90 à 250 euros par jour, selon la résolution de l’image sur l’écran de contrôle et la plage de température de mesure.
Plage de température
Résolution infrarouge
Prix de la location
De -20 °C à 250 °C
10 800 pixels
Entre 90 et 140 euros par jour
De -20 °C à 250 °C
19 200 pixels
Entre 100 et 150 euros par jour
De -20 °C à 350 °C
19 600 pixels
Entre 120 et 160 euros par jour
De -20 °C à 250 °C
76 800 pixels
Entre 190 et 250 euros par jour

Coût d’une intervention dans le bâtiment

Les cameras thermiques bâtiments valent entre 1 000 et 20 000 euros en moyenne. Toutefois, il est aussi possible de recourir à l’aide d’un professionnel pour la réalisation d’une analyse thermographique dans le bâtiment. Le coût de l’intervention varie selon la prestation :
  • Comptez 300 euros en moyenne pour une thermographie extérieure avec rapport commenté.
  • Les dépenses peuvent atteindre les 600 euros pour une analyse intérieure et extérieure, avec rapport commenté et conseils d’amélioration.
  • Pour une étude collective, il faut compter près de 100 euros par appartement.
  • Le contrôle d’une habitation à loyer modéré de plus de 300 appartements peut coûter entre 600 et 700 euros par logement.
Type de caméra et prestations
Estimation de prix
Caméra thermique à usage dans le bâtiment
Entre 1 000 et 20 000 euros
Analyse thermographique extérieure avec rapport commenté
À partir de 300 euros
Analyse thermographique intérieure et extérieure avec rapport commenté et conseils d’amélioration
Près de 600 euros
Analyse thermographique collective
Près de 100 euros par appartement
Analyse thermographique d’une HLM de plus de 300 appartements
Entre 600 et 700 euros par appartement

À quoi sert une caméra thermique ?

Pour des applications domestiques

Les caméras thermiques peuvent assurer de nombreuses fonctions dans un logement particulier. Elles permettent de :
  • vérifier l’isolation du bien, à l’aide d’une camera thermique isolation, en détectant facilement les déperditions de chaleur, dues à des portes et fenêtres mal isolées
  • prévenir d’éventuels cas de surchauffe électrique, pouvant entraîner le dysfonctionnement des installations et équipements alimentés en électricité, comme les télévisions, les ordinateurs ou les réfrigérateurs
  • repérer un intrus, discrètement caché derrière les plantes de son jardin, en pleine nuit.
Les adeptes de la chasse les utilisent pour les accompagner dans leur activité. La caméra thermique chasse ou caméra infrarouge chasse est effectivement très efficace pour le repérage des gibiers.
Caméra thermique d'isolation
Caméra infrarouge chasse

Pour des applications industrielles

L’usage d’une caméra thermique professionnelle est idéal pour la maintenance préventive en industrie. Cet instrument permet de détecter rapidement des modules défectueux, afin de pouvoir entreprendre à temps, les mesures nécessaires. Dans le domaine de l’industrie, les caméras thermiques peuvent servir au contrôle des :
  • Installations électriques : Un seul élément défaillant dans le réseau électrique d’une usine peut suffire pour provoquer une interruption générale des machines. L’utilisation d’une caméra thermique permet d’identifier rapidement la panne, afin d’éviter de graves risques d’incendie, et des arrêts prolongés de la ligne de production.
  • Installations mécaniques : L’inspection au moyen des caméras d’imagerie thermique est essentielle dans le cadre de la surveillance et de la maintenance mécanique en industrie. Elles permettent une détection précoce des dommages potentiels des matériels, comme une surchauffe au niveau du groupe moteur, assurant la sécurité et la fiabilité des installations.
  • Processus de production : Les caméras thermiques servent au contrôle de la continuité de la production d’énergie, en quantité suffisante, pour l’alimentation des matériels.
Caméra thermique professionnelle

Pour des applications dans le bâtiment

Dans le bâtiment, les caméras d’imagerie thermique sont utilisées pour surveiller et diagnostiquer l’état d’un édifice. Elles permettent de repérer facilement les défaillances habituelles d’une bâtisse, notamment :
  • les pertes d’énergie et les fuites d’air, causées par des défauts d’isolation
  • les infiltrations d’eau dans les murs, intérieurs et extérieurs
  • les soucis au niveau des installations électriques
La camera thermique bâtiment est aussi capable de déceler des problèmes moins récurrents, comme des ponts thermiques, ou des ruptures de canalisation d’eau chaude et de chauffage.
Caméra thermique bâtiment

Pour des applications dans le secourisme

Les caméras thermiques s’utilisent en secourisme, pour localiser des personnes vivantes, ou mortes, victimes d’un sinistre :
  • En cas d’incendie, la caméra thermique pompier permet aux secouristes de trouver rapidement des victimes enfouies, sous les décombres du bâtiment incendié.
  • En cas de naufrage, le matériel sert à faciliter les travaux de recherche des hommes en mer.
  • En cas d’accident routier, il est utilisé pour chercher un corps qui a été éjecté en dehors du véhicule au cours de l’imprévu.
Caméra thermique pompier

Pour des applications maritimes

Ces équipements accompagnent souvent les marins, durant leur voyage. Ils trouvent aisément leur place sur les navires commerciaux, les yachts, les paquebots, ou bien sur les bateaux de production, de pêche, ou de croisière. Les caméras thermiques pour applications maritimes permettent de détecter plus facilement les autres bateaux, les icebergs, ou des déversements d’hydrocarbures qui flottent. Cela réduit les risques d’accident maritime. Ils aident aussi les navigateurs, à mieux s’orienter dans l’obscurité de la nuit.

Faut-il choisir une caméra thermique refroidie ou non refroidie ?

La caméra thermique à capteur refroidi

Elle dispose d’un capteur infrarouge à système cryogénique. Cette technologie sert au refroidissement du détecteur, permettant de réaliser des mesures sûres, fiables et précises. Grâce au procédé de cryogénie, le détecteur évite d’être ébloui par sa propre émission infrarouge.

La caméra thermique à capteur refroidi a l’avantage d’offrir une image d’excellente qualité, même dans des conditions extrêmes. Le matériel est très sensible aux différences de température, et autorise des opérations d’identification sur une grande portée.

Toutefois, ce modèle de caméra thermique s’avère beaucoup plus encombrant, que les versions non refroidies. Il est aussi plus coûteux. Et les modules de cryogénisation s’usent très facilement à cause de l’émission d’hélium.

La caméra thermique à capteur non refroidi

Ce matériel est doté d’un faible niveau d’encombrement, soit facilement maniable. Son usage est donc très approprié pour des activités nécessitant un besoin accru de déplacements, comme lors d’une opération militaire.

La caméra thermique à capteur non refroidi peut également fonctionner sur une grande portée. Elle s’avère nettement moins onéreuse que la version refroidie. Sa durée de vie est aussi plus longue, car elle comporte peu de pièces à renouveler.

Toutefois, cet instrument offre moins de précision et de performances que le modèle précédent, en matière de détection de variations thermiques. La qualité de l’image thermique obtenue est également moins bonne.
Caméra thermique à capteur non refroidi

Quel type de caméra thermique choisir ?

Trois principaux types de caméras thermiques sont à distinguer :

La caméra thermique

Elle représente le modèle classique de caméra d’imagerie thermique. La caméra thermique permet de détecter, d’enregistrer et de visualiser les rayonnements infrarouges émis par différents corps. Elle convient à des applications aussi bien domestiques qu’industrielles.

La caméra thermographique

Ce modèle est davantage adapté pour des études spécifiques, notamment la mesure, l’analyse et le contrôle de la température. La caméra thermographique peut très bien s’adapter à un usage particulier, professionnel, intérieur ou extérieur.

La caméra infrarouge

Contrairement aux deux modèles précédents, la caméra infrarouge est réservée à des utilisations dans la surveillance, la maintenance et la vision nocturne. Elle permet de protéger efficacement des logements particuliers contre les intrusions, ou de détecter des pannes potentielles dans un appareil. Parfois, elle est équipée d’une connectivité Wi-Fi pour le partage des données. Ces modèles sont appelés caméra infrarouge wifi.

Comment choisir une caméra thermique ?

Plusieurs paramètres sont à considérer pour choisir une caméra thermique :

Le champ de visée

  • Le champ de visée Horizontal et Vertical ou FOV : Il s’agit du degré d’angle de visée que la caméra est en mesure de fournir. En sachant que la taille de l’image thermique dépend grandement de la distance entre la caméra et les points observés. Il est alors recommandé d’opter pour un matériel avec une grande ouverture d’angle, permettant de mieux distinguer les objets assez éloignés du système optique.
  • Le champ de visée instantané ou IFOV : Il représente le plus petit signal que la caméra peut détecter. Plus l’IFOV est petit, plus la résolution de la caméra est élevée. Il est donc préconisé de choisir une caméra avec le plus faible niveau d’IFOV possible.

La résolution

La résolution d’une caméra est indiquée par le nombre de pixels du capteur. Plus celui-ci est élevé, meilleure est la résolution. À l’image d’une caméra numérique, les matériels à haute résolution sont à privilégier. Ils reproduisent un maximum de détails sur l’image thermique. Ils sont du moins quelque peu coûteux.

La sensibilité thermique

Ce paramètre concerne la capacité de la caméra à détecter les différences de températures, avec la plus grande précision possible. Plus la sensibilité de la caméra est faible, meilleure est la capacité de détection des variations. Ce critère est très important, au moment où les écarts de températures sur une même scène sont faibles.

La plage de température

L’efficacité d’un imageur thermique se détermine selon sa capacité à couvrir un large éventail de niveaux de température. Pour un usage industriel, les caméras doivent être capables de mesurer des températures très élevées, pouvant dépasser les 1 000 °C. Sinon, une plage de -30 à 350 °C peut suffire.

La mise au point

La netteté de l’image obtenue dépend du système de mise au point de la caméra thermique. Avec les modèles à mise au point fixe, l’utilisateur réalise l’ajustement selon sa position par rapport à la scène à étudier. Les versions manuelles peuvent être réglées manuellement depuis l’appareil. Et les matériels dotés d’un système de réglage automatique se configurent automatiquement.

Les accessoires

Pour commencer, il est essentiel de bien choisir le système optique, avec lequel fonctionne la caméra. Il peut s’agir d’un objectif standard, grand-angle, macro ou d’un téléobjectif. Les équipements dotés d’un objectif interchangeable sont conseillés. Ils offrent un niveau de polyvalence optimal, en adaptant le champ de vision à l’utilisation.

Le système d’enregistrement des données fait également partie des principaux paramètres à tenir compte lors du choix d’une caméra thermique. La mémoire interne du matériel peut parfois s’accompagner d’un support externe, comme une carte SD amovible ou une clé USB. Il arrive que le dispositif d’analyse thermographique ne dispose pas d’un module de stockage intégré. Dans ce cas, les données recueillies sont directement partagées avec d’autres supports.

Quelle marque de caméra thermique choisir ?

Flir

Fondée en 1978, Flir a initié le développement de systèmes d’imagerie thermique. L’entreprise se présente désormais comme le leader mondial de la conception, de la fabrication et de la commercialisation de caméras thermiques. Les premières solutions signées Flir ont été des équipements dédiés à des applications de thermographie aéroportées et de laboratoire. Depuis les trente dernières années, la marque a investi dans de nombreux marchés, technologies et produits, afin d’améliorer davantage les offres proposées à la clientèle.

Les caméras d’imagerie thermique Flir se déclinent en plusieurs modèles, classés dans différentes séries de produits selon l’application :
  • Gouvernement et défense : Pour les missions et opérations militaires, Flir met à disposition des clients, des systèmes terrestres ou aéroportés, des caméras thermiques drones, des solutions pour des applications maritimes, et des produits d’imagerie thermique intégrés.
  • Industrie : Dans le domaine de l’industrie, les imageurs thermiques Flir sont principalement utilisés pour la maintenance prévisionnelle. Il peut s’agir d’une caméra thermique fixe ou portable, d’un système adapté pour la détection des gaz, ou d’une solution exclusivement conçue pour la surveillance.
  • Sécurité publique : Les caméras d’imagerie thermique Flir dédiées à assurer la sécurité publique sont utilisées pour le contrôle routier, la surveillance et la lutte contre l’incendie. Elles accompagnent les secouristes dans la recherche de victimes, éventuellement enfouies sous les débris.
  • Recherche-développement et science : Les équipements Flir sont également adaptés pour réaliser des études en laboratoire.
Caméra thermique drone

Bosch

Depuis sa fondation en 1886, la multinationale Bosch semble être parvenue à se faire une place sur le marché international des technologies et des services. Elle couvre aujourd’hui une grande partie de ce commerce. Elle se distingue donc du lot grâce à une expérience qui date de plus d’une centaine d’années.

Parmi les produits phares Bosch se trouvent les systèmes d’imagerie thermique. À l’heure actuelle, la solution la plus populaire sur le marché est la caméra thermique GTC 400 C. Mais la gamme d’imageurs thermiques Bosch ne se limite pas qu’à un seul modèle. Le groupe compte aussi de nombreux autres produits, notamment les caméras GTC 230 C et GIS 1 000 C.
Caméra thermique Bosch

Fluke

Fluke conçoit, fabrique et commercialise des équipements dédiés à l’imagerie industrielle, à la maintenance mécanique, à la mesure de température ou à la thermographie. Les systèmes d’imagerie thermique Fluke sont adaptés à diverses applications, aussi bien domestiques que professionnelles.

La gamme de caméras thermiques Fluke est formée par plusieurs imageurs thermiques portables, montés, articulés ou adaptés pour la détection de gaz, selon le modèle. Il s’agit notamment des caméras compactes Fluke PTi120, Ti480 Pro, montés RSE600 et RSE300, TiX501 et TiX580.

Seek

Seek est une marque de fabrication et de commercialisation de systèmes d’imagerie thermique. Les caméras thermiques Seek sont étudiées de sorte à répondre à divers besoins en analyse thermographique. L’objectif de l’entreprise est de faire de cette technologie un outil quotidien, à la portée de tous.

Cette entreprise conçoit et distribue divers types d’imageurs thermiques, pouvant s’utiliser dans différents domaines, notamment l’industrie automobile, les métiers commerciaux, le secourisme, la sécurité publique et la chasse.
Caméra thermique Seek
Les caméras d’imagerie thermique Seek sont conçues et adaptées pour disposer d’un faible niveau d’encombrement, et d’une grande précision. Elles sont déclinées en plusieurs gammes :
  • La série Seek Compact : Les caméras Seek Compact transforment des appareils digitaux, comme des Smartphones et des tablettes en un outil d’imagerie thermique professionnel. Cette série se compose de la caméra Compact classique, ainsi que des modèles Compact XR et Compact Pro. Les performances thermiques sont les mêmes pour les trois produits. Leur différence réside dans la capacité de vision, la résolution de l’image thermique obtenue et le prix.
  • La série Seek Reveal : Les caméras Seek Reveal combinent le système d’imagerie thermique à une batterie rechargeable dotée d’une grande autonomie et un grand écran couleur pour une meilleure visibilité. Cela concerne notamment les produits Reveal classiques, Reveal XR, Reveal Pro, Reveal FirePro et Reveal ShieldPro.
  • La série Seek Shot : Les caméras Seek Shot classiques et Seek ShotPro sont capables de capturer en image numérique, et d’y ajouter une image thermique. Ils disposent d’un objectif à haute résolution, assurant une qualité d’image optimale. Les données enregistrées peuvent ensuite se transférer directement vers des supports de stockage externe, au moyen de la connectivité Wi-Fi.
  • Les caméras OEM : Il s’agit de noyaux de caméras thermiques, à intégrer dans une autre installation. Ils sont compacts, donc faciles à mettre en place. Ils peuvent se fixer sur plusieurs types de structure. Plusieurs configurations d’objectif sont disponibles selon l’application.

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Arthur MARQUES DE OLIVEIRA
Guide écrit par :
Arthur MARQUES DE OLIVEIRA
Spécialiste industrie chez Hellopro
Ancien responsable de production dans une fonderie, je me suis reconverti il y a quinze ans dans l'automobile. J'écris depuis divers articles sur l'équipement et les services du secteur industriel.