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Les caméras thermiques sont de plus en plus utilisées dans la nature notamment lors de l'action de chasse comme dans certains départements de l'Est de la France pour lutter contre les dégâts de sangliers dans les cultures.  Ces appareils thermiques servent aussi dans les missions de surveillance du territoire et de lutte contre le braconnage. Les opérations de comptages sont également facilitées par ces monoculaires ou jumelles thermiques très efficaces. Il est possible de dénombrer des animaux sauvages à plus de 400 mètres avec les modèles haut de gamme !

Ces nouveaux appareils thermiques comportent de nombreux éléments techniques de langage. Il est important de les connaitre afin de faire le bon choix par rapport à vos besoins et bien sûr votre budget !

 

A quoi sert une caméra thermique?

En premier lieu rappelons que presque chaque objet émet une radiation thermique au-dessus du zéro absolu qui se situe à -273°C. Plus un objet est chaud plus il émet des rayonnements infrarouges. Ces rayonnements infrarouges ne sont pas visibles pour l'œil humain mais peuvent être captés par des appareils de mesures spécifiques qui captent les rayons entre 8-14 μm.
Le rayonnement des objets, et des corps vivants… peut s'observer de jour comme de nuit. Un monoculaire thermique peut donc vous servir de jour comme de nuit pour détecter et observer ces sources de chaleur différentes contrairement aux intensificateurs de lumière, également utilisés à la chasse et pour l'observation de la faune sauvage mais qui ne sont utilisables que de nuit.
J'ai beaucoup chassé le brocard cette année en utilisant des caméras thermiques de jour est c'est un outil efficace pour détecter la présence d'animaux dans de vastes champs par exemple.
Bien entendu c'est la nuit que ces appareils thermiques rendent de précieux service puisqu'ils vous permettent d'observer les animaux, ou humains, sans limite de distance et en toute discrétion. Un intensificateur de lumière va vite être limité en termes de portées, car c'est l'émission d'un rayon infrarouge qui éclaire la scène que vous observez dans l'obscurité totale. Avec un capteur thermique il n'y a pas cette limite. Ce dernier fonctionne aussi sous la pluie et le brouillard même si l'identification sera perturbée par ces dernières conditions météorologiques. En bref un appareil de détection thermique est plus efficace qu'un appareil intensificateur de lumière !
 

Comment fonctionne une caméra thermique?

Une caméra, que ce soit un monoculaire ou une paire des jumelles thermiques dispose d'un objectif fabriqué en germanium. Le germanium est un élément chimique (de numéro atomique 32, de symbole Ge). C'est un métalloïde semi-conducteur qui cristallise avec la même structure que le diamant ou le silicium. Cet élément ne laisse passer que l'infrarouge (entre 8-14 μm). Ces rayons arrivent ensuite sur le capteur thermique qui va transformer ces informations en image, celle que l'on observe sur l'écran interne.
 

Quelle taille de capteur pour ma caméra thermique?

C'est cet élément qui est presque le plus fondamental dans la qualité de la caméra thermique. Plus le capteur est grand, plus il est précis dans ses mesures de température, plus il fait la différence entre des températures proches, plus l'image sera fine et détaillée. Pour le moment il n'y a que trois ou quatre fabricants de capteurs thermiques dans le monde. Ces sociétés revendent ensuite leurs capteurs à d'autres fabricants qui les intègrent dans leurs propres appareils thermiques. Il est évident que, pour un même capteur thermique, suivant la qualité de l'écran interne de visualisation choisi et surtout la qualité de l'algorithme de traitement des données vous n'aurez pas les mêmes résultats. Il en va de même pour les télévisions…
Les capteurs des appareils d'entrée de gamme mesurent en moyenne aux alentours de 380x280 pixels. En dessous de cette taille l'image est floue. Les sources de chaleur seront détectées mais il sera difficile d'identifier l'origine.
Les appareils plus hauts de gamme disposent de capteurs plus grands, environ 640x517 pixels qui offrent une meilleure détection et transmission des informations.
 

L'intervalle entre les pixels

Les capteurs sont composés de pixels. L'intervalle entre chaque pixel, nommé Pixel Pitch chez la plupart des fabricants joue aussi sur la qualité et la finesse de l'image. A focale et résolution de capteur identique l'image semblera plus éloignée avec un intervalle entre chaque pixel de 17 μm mais la finesse sera meilleure qu'avec un intervalle de 12 μm pourtant plus petit.
 

Qu'est ce que le NETD'

Le NETD est l'acronyme de Noise Equivalent Temparture Différence en anglais. Cette valeur indique la capacité du capteur thermique à détecter la différence de température entre deux objets. Plus cette valeur est faible plus l'image sera nette est précise puisque chaque objet ou température sera bien isolé de l'autre. Pour l'observation de la faune sauvage ce point peut paraitre secondaire. Un sanglier au milieu d'un chaume de céréales sera toujours aussi visible avec une NETD de 35 que de 60 mais en revanche la finesse de l'image, les contrastes et les détails seront plus visibles avec une NETD de 35 !
 

Quel grossissement choisir pour bien voir dans mon monoculaire thermique?

Selon point important à vérifier lors du choix de votre appareils de vision thermique, la longueur de la focale. Il existe plusieurs grossissements optiques disponibles sur le marché pour les appareils thermiques. C'est un choix important. C'est un peu la même chose que pour une paire de jumelles traditionnelles. Plus le grossissement de votre paire de jumelles est petit, plus le champ de vision est quant à lui important mais plus ce que vous observez est lui aussi petit. Une paire de jumelles 8x42 dispose d'un champ de vision plus vaste qu'une paire de jumelles 12x42 mais l'animal que vous observez est plus petit dans la première.
Il en va de même des appareils thermiques. Un monoculaire disposant d'un grossissement de 1,7 fois vous offre une vision plus panoramique qu'un modèle comme le Keiler 50 Pro de Liemke  ou le Burris BTH 50 qui offrent des grossissements optiques respectivement de 3,6 ou 3,3 fois. En revanche avec ces derniers modèles un chevreuil situé à 100 mètres de distance sera plus visible et son image plus nette qu'avec le premier modèle.
Ce choix du grossissement est important et doit se faire en fonction de votre mode de chasse ou utilisation. Si vous chassez à l'approche ou que vous faites de la surveillance de territoire un modèle avec un champ plus vaste est judicieux car il vous offre une meilleure vision globale. Vous ne serez pas obligez de balayer sans cesse le paysage pour détecter les sources de chaleur. Un chasseur à l'affut ou un naturaliste choisira plutôt un modèle avec un plus fort grossissement car il est plus statique et l'important est parfois plus la qualité d'image et la qualité d'observation de l'animal.
Côté budget les modèles disposant de focales plus importantes sont en général plus couteuses. La taille de l'objectif en germanium est plus grande et plus chère à fabriquer.
 

Le grossissement ou zoom digital

Tous les appareils thermiques sont équipés de grossissements numériques ou digitaux. Ils sont à utiliser avec parcimonie car en fait ce n'est qu'un grossissement numérique de l'image projetée sur l'écran interne de visualisation. L'image est très vite dégradée. A 1x l'image retranscrit celle issue du capteur et en général elle est assez fin et de bonne qualité. A 2x les détails commencent de s'estomper sur la majorité des appareils. A 4x on peut compter les pixels sur les appareils d'entrée de gamme et une vache à 200 mètres ressemble à un gros point dans l'image. A 8x et plus l'image est vraiment dégradée. Cette puissance de zoom peut être utile pour dénombrer des animaux à grande distance, pas à les identifier !
 

 

La portée d'une caméra thermique

Il faut distinguer trois notions, parfois mentionnées par les plus grands fabricants
- La détection thermique : c'est la distance à laquelle un appareil thermique peut enregistrer des différences de température entre deux objets. Les grands fabricants indiquent souvent deux distances, l'une pour une voiture ou équivalent, l'autre pour la détection d'un humain. Elle peut considérablement varier de l'une à l'autre et on comprend aisément pourquoi ! Ne tombez pas dans le piège de certains fabricants qui vous indique des distances de détection de 3 à 4 km ! Peut-être pour une voiture en plein désert…
- La reconnaissance. Nous suivons le même principe, deux distances souvent mentionnées, la distance à laquelle on peut reconnaitre que c'est une voiture et non une cabane en tôle par exemple, la distance on peut reconnaitre que c'est un humain et non un animal de même taille.
- L'identification. Cette notion peut être importante pour les forces de l'ordre, les services de surveillance par exemple. C'est la distance à laquelle on peut clairement identifier la forme générale d'une voiture, break ou non, ou de voir distinctement une personne. On ne verra pas pour autant clairement son visage ni comment elle est habillée soyons clairs !
Ces portées sont clairement établies par le critère de Johnson.
 

Les palettes de couleur d'un monoculaire thermique

Les monoculaires, jumelles ou lunettes de visée thermiques offrent plusieurs modes ou palette de couleur. Les sources de chaleur peuvent ainsi être indiquées par des couleurs différentes. Il ne faut pas hésiter à passer de l'une à l'autre lors de vos observations car il arrive qu'en fonction de la nature du biotope, des conditions de lumière, journée ensoleillée ou nuit totalement noire et des animaux que vous observez il existe de grosses différences et que la faculté de détection soit différente. En règle générale les modes Black Hot, pour les températures les plus chaudes indiquées en noir ou à l'inverse White Hot, ou le blanc indique les chaleurs les plus fortes sont les meilleures dans la nature. Le Red Hot, source de chaleur indiquée en rouge plus ou moins vif est assez amusant mais les contrastes nuisent parfois à la lisibilité de l'image. Les mode Rainbow, Fusion ou autres multicolores offrent des palettes de couleurs plus riches pour des applications agricoles notamment mais nuisent à la rapidité de détection pour la chasse et l'observation de la nature.
 

L'écran de visualisation

Les infrarouges passent au travers de l'objectif en germanium puis sont captés et enregistrés par les couches sensibles du capteur thermique. Une image est recomposée numériquement et le signal est transmis à un écran interne de visualisation. Pour reprendre le parallèle avec les télévisions déjà utilisés, le signal vidéo qui arrive sur chaque télévision est bien le même mais la qualité d'image varie d'un modèle à l'autre… Il en va de même pour les monoculaires ou jumelles thermiques. A qualité de capteur et de signal identique la qualité de l'écran interne que vous regardez peut faire une grande différence. Il existe des modèles OLED ou LCOS mais c'est surtout leur taille qui va donner ce confort d'observation. Jugez du peu, le modèle le moins couteux de chez Konus propose un écran de 720x540 pixels alors que le couteux modèle Keiler 50 Pro de Liemke offre un écran de 1280x960 pixels ! 
 

 

Comment choisir son appareil de vision thermique?

Hormis le problème du budget, qui peut être assez élevé sur les appareils haut de gamme voici quelques rappels issus de mes nombreuses heures d'utilisation de différents modèles de jumelles et monoculaires thermiques.
Les jumelles sont très utiles pour les longues séances d'observation de la faune sauvage et de comptage par exemple. La vision binoculaire est plus confortable et offre une image plus claire bien que très souvent il n'y ait qu'un seul objectif sur ces modèles. Je déconseille les jumelles si vous devez vous déplacer à pied ou tirer la nuit car vos deux pupilles seront rétrécies ! L'écran est assez lumineux et vos pupilles vont se rétrécir pour ne laisser rentrer qu'une certaine quantité de lumière dans l'œil. Lorsque vous allez abaisser les jumelles de devant vos yeux il va falloir un certain temps pour que vos pupilles s'ouvrent et s'adaptent aux conditions nocturnes. Vous aurez du mal à marcher dans l'obscurité et encore plus de mal à utiliser votre lunette de visée si elle n'est pas elle aussi équipée d'un système thermique.

Les monoculaires sont idéaux pour les opérations de surveillance et de chasse. La nuit pensez à utiliser votre œil non directeur pour regarder au travers de cet appareil thermique pour les raisons invoquées au paragraphe précédent concernant vos pupilles. Les monoculaires sont en général ambidextres et leur utilisation est assez intuitive. Optez pour un grossissement optique faible pour les chasses actives ou les budgets serrés. Les chasseurs à l'affut privilégieront au contraire les modèles parfois plus encombrants mais dotés d'un zoom optique plus puissant, ce qui évite de devoir zoomer avec le système digital pour bien identifier un animal avant le tir.
Il en va de même de la taille du capteur. Pour de la surveillance de territoire ou comptage de gibier un capteur de 380x280 pixels suffit. Si vous devez identifier clairement le gibier optez pour un capteur d'une taille presque double.

Il existe également des monoculaires qui peuvent se transformer en lunettes de tir thermiques ou bien se fixer à l'avant d'une lunette de visée classique. Leica, Nitehog et HIKMICRO en proposent. Pulsar produit une lunette Thermion de très bonne qualité.