Une caméra infrarouge thermique mesure une donnée appelée température radiométrique en interprétant le rayonnement infrarouge émis par la surface des objets dans la scène. Chaque objet est modélisé comme un corps noir avec un profil d'émissivité unitaire et spectralement plat qui n’émet un rayonnement qu’en fonction de sa température. Les objets n'ont cependant pas une valeur d'émissivité unitaire et, en fait, la plupart des matériaux réels ont des profils d'émissivité variant spectralement. De plus, le rayonnement infrarouge des objets de la scène que capte la caméra est modifié par les propriétés de transmission de l'atmosphère. Afin de convertir la température radiométrique mesurée par une caméra infrarouge en vraie température thermodynamique, il est nécessaire de compenser à la fois l'émissivité réelle du matériau de l’objet et les propriétés de transmission atmosphérique.

Pour faciliter cette conversion, Telops offre un outil facile d’utilisation dans sa suite logiciel standard, qui convertit automatiquement la température radiométrique en température thermodynamique.

En règle générale, les caméras infrarouges sont étalonnées à l'aide de sources de référence (appelées corps noir) de haute précision afin d’implémenter une correction de non-uniformité (NUC) et ainsi obtenir une excellente qualité d'image et un étalonnage radiométrique. On peut ainsi relier la réponse observée du détecteur (valeurs numériques) à la température du corps noir au temps d'exposition utilisé. Si on désire obtenir des mesures à d’autres temps d’exposition, il est nécessaire de construire des ensembles de données d'étalonnage supplémentaires – ce qui peut être long et pénible.

L'étalonnage radiométrique permanent de Telops fonctionne en considérant le flux d'électrons généré par le détecteur (déterminé en divisant les valeurs numériques par le temps d'exposition) en fonction de la température du corps noir et emplissant le champ de vision de la caméra. Le flux généré par le détecteur est indépendant du temps d'exposition; cette stratégie d'étalonnage prend donc en charge une large gamme de paramètres de fonctionnement sans avoir besoin d’un nouvel étalonnage. Toutes les caméras haute vitesse et les caméras multispectrales de Telops bénéficient de cet étalonnage permanent.

Ainsi, une caméra Telops est calibrée de façon permanente :
- Pour toute la plage de la température d’opération de la caméra;
- Pour toute la plage de température de la cible, de – 40 °C à + 2 500 °C;
- Pour toute la plage du temps d’exposition, de façon continue et sans écart.

Cette calibration unique permet à l’utilisateur d’opérer la caméra thermique avec le contrôle automatique de l’exposition (AEC). La caméra ajuste automatiquement le temps d’exposition de tous les pixels simultanément, en temps réel, de façon à constamment maximiser le ratio signal sur bruit, sans atteindre la saturation.

Plusieurs facteurs entrent en ligne de compte lorsqu’il est temps de choisir la bande spectrale d’opération d’une caméra thermique.

L’étendue de la température de l’objet à mesurer est un premier paramètre important à considérer. La loi de Planck établit que les objets solides de plus de 150 °C émettent de façon maximale dans l’infrarouge moyen, avec un signal plus faible dans l’infrarouge lointain. À l’inverse, les objets dont la température s’approche de la température de la pièce émettront presque exclusivement dans l’infrarouge lointain, avec un faible signal dans l’infrarouge moyen. Une caméra thermique opérant dans l’infrarouge moyen peut tout de même être utilisée pour mesurer la température d’objets relativement tièdes, et une caméra opérant dans l’infrarouge lointain peut malgré tout être utilisée pour mesurer des cibles chaudes.

Il faut aussi considérer les exigences spectrales de l’application. Les objets dont on mesure la température peuvent émettre différentes émissions spectrales et démontrer divers comportements d’absorption (ce qu’on appelle la signature) qui peuvent dicter la plage spectrale d’opération d’une caméra. Par exemple, la combustion émet plusieurs signaux dans l’infrarouge moyen, et les minéraux ont diverses signatures dans l’infrarouge lointain qui peuvent permettre de les distinguer. Le fait de connaître la signature spectrale d’un objet est essentiel pour bien choisir la bande spectrale d’opération d’une caméra.

En général, les caméras opérant dans l’infrarouge lointain offrent une plus grande plage dynamique et sont donc mieux adaptées aux mesures qui impliquent une plage de température étendue. Elles sont aussi plus adéquates pour obtenir un faible niveau de bruit lors de mesures d’objets se déplaçant à haute vitesse et donc requérant un court temps d’exposition.

Pour de l’aide afin de trouver la caméra la mieux adaptée à vos besoins, vous pouvez contacter un expert Telops à [email protected]. Nous serons heureux de vous répondre.