DOSSIER
New Security Magazine 155 – juillet 2020
La technologie embarquée dans les caméras thermiques
Le spectre visible est assez limité pour l’œil humain. Les caméras thermiques permettent de l’étendre.
Une mesure s’effectue idéalement à une distance de 1 à 2 mètres.
Un bon résultat exige une mesure précise, une configuration correcte et une caméra de qualité.
A l’heure où les caméras thermiques sont de plus en plus utilisées dans les hôpitaux, les aéroports, les entreprises et les attractions touristiques, revenons sur la technologie embarquée qui permet de réaliser de telles images.
Mesure du rayonnement thermique
Pour expliquer le fonctionnement d’une caméra thermique, il suffit de regarder le spectre de couleurs. La lumière visible par l’homme dans ce spectre a une longueur d’onde comprise entre 380 et 780 nanomètres. Hors de ce spectre de couleurs visibles se trouve d’un côté la lumière ultraviolette invisible et de l’autre, la lumière infrarouge. Une caméra thermique – à l’inverse d’une caméra numérique classique – n’absorbe pas la lumière mais le rayonnement thermique émis par le spectre infrarouge. La chaleur est absorbée par des résistances thermosensibles intégrées dans le capteur. La valeur de la résistance fluctue selon la chaleur absorbée, et donc l’intensité du courant aussi. Une image thermique d’une surface est créée par la visualisation du changement de courant. La plupart des caméras thermiques enregistrent aussi une image et les deux supports sont logiciellement superposées (stitching) pour que l’utilisateur puisse disposer d’une image claire de la situation. A côté de cela, plusieurs fonctions pratiques sont prévues comme l’indication de la température la plus basse et la plus élevée et la possibilité de définir des alarmes.
Une précision de 0,3°C
La précision est bien entendu un élément essentiel. Si dans certaines applications, il importe peu de connaître la température exacte, il en va bien entendu autrement pour la mesure de la température corporelle. Pour optimiser la précision, les fabricants utilisent un point de référence noir comme étalon. Le principe réside dans le degré d’émission. Chaque substance possède un niveau d’émission spécifique. Si vous pointez une caméra thermique sur une surface métallique, vous obtiendrez un autre résultat que si vous la dirigez sur une personne, même si la température des deux surfaces est identique. Ceci vient du fait que les substances absorbent la chaleur à des degrés divers et la renvoient vers la caméra. Pour atténuer ces différences, on applique un corps noir qui a la propriété d’absorber le maximum de rayonnement et sert de référence pour affiner la mesure d’autres objets. Cela permet d’atteindre une précision d’environ 0,3°C. Pour les mesures de fièvre présélectives, cette précision est acceptable. Attention toutefois à ne pas comparer des pommes et des poires en matière de précision. Certains fabricants se cachent parfois derrière la valeur NETD au lieu de la précision, mais il s’agit là de la plus petite différence de température détectable par leur caméra (le rapport minimum entre 2 valeurs, pour ainsi dire). Ce n’est donc pas une indication de précision. Exemple : prenons un thermomètre avec un NETD de 0,1°C : il est capable d’afficher la différence de température entre par exemple 38,7 et 38,8 °C. Si la précision est toutefois de ± 1°C, la température réelle peut alors varier entre 37,7 et 38,7, respectivement 37,8 et 39,8. Ces appareils ne sont donc pas adaptés pour cette application.
Versions
La technologie se décline dans trois versions d’appareils : les appareils portatifs qui, en cette période de corona, sont principalement utilisés dans la construction et l’industrie, les caméras de surveillance qui disposent d’une fonction d’imagerie thermique et enfin les systèmes portiques avec la caméra intégrée, placés à l’entrée des bâtiments.
Points d’attention
Idéalement, une mesure est prise à une distance de 1 à 2 mètres, et doit bien entendu se situer dans la distance focale minimale de la lentille. Selon la configuration, l’enregistrement peut avoir lieu sur une personne mobile, bien que la mesure soit plus facile sur une personne statique. La plupart des fabricants indiquent que l’enregistrement de la température se fait idéalement sur l’os nasal entre les yeux, car il s’agit de la meilleure représentation de la température réelle du corps.
Il faut aussi tenir compte de l’acclimatation des personnes pour éviter autant que possible les influences externes. Une personne qui pénètre dans un bâtiment par un temps glacial affichera une température corporelle différente qu’une personne mesurée lors d’une vague de chaleur. Idem pour les personnes qui font des efforts physiques. Pour ces mêmes raisons, les courants d’air ou les variations de température autour de l’installation sont à éviter. Il est également conseillé de réaliser la température sur un fond fixe. S’il y a par exemple du mouvement derrière la personne à mesurer, la mesure peut fluctuer. Enfin, la plupart des fabricants indiquent que l’installation doit être fonctionnelle pendant plusieurs minutes avant d’effectuer la première mesure. Prendre les précautions utiles lors de l’implantation et pendant l’utilisation n’est donc certainement pas un luxe superflu.