[et_pb_section fb_built=\u00a0\u00bb1″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n
Le module FLIR Lepton 3.5 permet de r\u00e9colter des donn\u00e9es thermiques dans un environnement tri-dimensionnel. Il est important pour nous de comprendre comment fonctionne une cam\u00e9ra thermique ou infrarouge (IR) pour pouvoir exploiter au mieux notre module. Nous allons donc ici essayer de comprendre et d\u2019apprendre les principes et fonctionnement d\u2019une cam\u00e9ra infrarouge.<\/p>\n
La cam\u00e9ra IR se compose, \u00e0 la base, d\u2019un radiom\u00e8tre IR, d\u2019un d\u00e9tecteur et d\u2019un objectif thermique ou optique. La mesure par infrarouge consiste \u00e0 ce que l\u2019objectif focalise les radiations de l\u2019objet que l\u2019on souhaite mesurer vers le d\u00e9tecteur. De mani\u00e8re simple, ce fonctionnement peut se sch\u00e9matiser de cette mani\u00e8re\u00a0:<\/p>\n
[\/et_pb_text][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/fonctionnement-camera_IR.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbFonctionnement Cam\u00e9ra InfraRouge (IR)\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbFonctionnement Cam\u00e9ra InfraRouge (IR)\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n
Tout corps ayant une temp\u00e9rature sup\u00e9rieure au z\u00e9ro absolue (0 K ou -273,15 \u00b0C) \u00e9met une \u00e9nergie infrarouge sp\u00e9cifique \u00e0 sa temp\u00e9rature. Cette \u00e9mission a lieu dans toutes les directions de son espace environnant. \u00a0L\u2019\u00e9nergie est provoqu\u00e9e par le mouvement des atomes. Cette derni\u00e8re exprim\u00e9e en Joules et ramen\u00e9e \u00e0 une seconde constitue la puissance de rayonnement ou flux \u00e9nerg\u00e9tique \u00e9mis \u03c6, ce flux s\u2019exprime en Watt. L\u2019intensit\u00e9 de ce mouvement d\u00e9pend de la temp\u00e9rature du corps \u00e9tudi\u00e9. Ces mouvements s\u2019associent \u00e0 des mouvements de charge qui g\u00e9n\u00e8rent des radiations \u00e9lectromagn\u00e9tiques.\u00a0<\/p>\n
[\/et_pb_text][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/radiations-electromagnetiques.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbRadiations electromagn\u00e9tiques\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbRadiations electromagn\u00e9tiques\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n
Dans notre cas, le domaine spectral concernant la thermographie infrarouge s\u2019\u00e9tend de 2 \u00e0 18 \u00b5m. Cependant, la thermographie infrarouge se concentre principalement sur les ondes courtes de 2 \u00e0 5,5 \u00b5m et sur les ondes longues de 7 \u00e0 18 \u00b5m.<\/p>\n
Avant de parler de comment sont per\u00e7us les infrarouges par la cam\u00e9ra IR, il est important d\u2019\u00e9voquer comment la cam\u00e9ra IR interpr\u00e8te la cible dans son environnement tridimensionnel.<\/p>\n
L\u2019angle solide est l\u2019analogue tridimensionnel de l\u2019angle plan. Il correspond au rapport de la surface d\u2019une partie d\u2019une sph\u00e8re sur le rayon au carr\u00e9. Son unit\u00e9 est le st\u00e9radian not\u00e9 \u00ab\u00a0sr\u00a0\u00bb. On peut le noter \u03a9. Il mesure la surface sur laquelle un objet se projette radialement sur une sph\u00e8re de rayon unit\u00e9.<\/p>\n
\\boxed{\u03a9=\\frac{S}{R\u00b2}} <\/span><\/p>\n Avec \u03a9 l\u2019angle solide, S l\u2019aire de la portion de sph\u00e8re intercept\u00e9e (m\u00b2) et R le rayon de la sph\u00e8re (m).<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=\u00a0\u00bb1_2,1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/angle-solide.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbNotion d’angle solide\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbAngle solide\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n Surface projet\u00e9e :\u00a0<\/p>\n [\/et_pb_text][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/surface-projetee.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbSurface projet\u00e9e\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbSurface projet\u00e9e\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n On peut alors r\u00e9aliser le sch\u00e9ma suivant :\u00a0<\/p>\n [\/et_pb_text][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/schema-angle-solide.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbSch\u00e9ma angle solide\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbSch\u00e9ma angle solide\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n <\/p>\n On peut aussi noter dS=d\u03a9.R^2 <\/span> soit :<\/p>\n\\boxed{d\u03a9=\\frac{dS}{R\u00b2}}<\/span>\n [\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u00a0Avec cette repr\u00e9sentation, on a :<\/p>\n dS : surface vraie<\/p>\n dS’ : assimill\u00e9e \u00e0 une surface plane<\/p>\n [\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Avec dS.cos\u03b8<\/span> la surface projet\u00e9e.<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb hover_enabled=\u00a0\u00bb0″ sticky_enabled=\u00a0\u00bb0″]Si R est tr\u00e8s grand devant dS alors on peut \u00e9crire\u00a0:<\/p>\n \\boxed{d\u03a9=\\frac{dS.cos\u03b8}{R\u00b2}}<\/span><\/p>\n Maintenant que nous avons d\u00e9fini l\u2019angle solide, nous pouvons parler de l\u2019intensit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique. Sa formule est\u00a0:<\/p>\n \\boxed{I=\\frac{d\u03d5}{d\u03a9}}<\/span> en W\/sr<\/p>\n Cette intensit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique intervient dans la luminance \u00e9nerg\u00e9tique L_\u03bb<\/span>.<\/p>\n Pour comprendre son int\u00e9r\u00eat, consid\u00e9rons une surface S qui \u00e9met dans toutes les directions un flux \u00e9nerg\u00e9tique \u03c6. Une cam\u00e9ra IR est plac\u00e9e devant S afin de d\u00e9terminer la temp\u00e9rature. Nous pouvons remarquer diff\u00e9rents points quant au d\u00e9tecteur de la cam\u00e9ra :<\/p>\n [\/et_pb_text][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/luminance-energetique.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbLuminance \u00e9nerg\u00e9tique\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbLuminance \u00e9nerg\u00e9tique\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n La luminance \u00e9nerg\u00e9tique se d\u00e9finit comme :<\/p>\n \\boxed{L = \\frac {dI} {d\u03c3} =\\frac {d\u00b2\u03d5}{d\u03a9.dS.cos\u03b8}}<\/span> en W\/(m\u00b2.sr)<\/p>\n Elle repr\u00e9sente le flux \u00e9mis par une surface ramen\u00e9e \u00e0 1m\u00b2, dans un angle solide de 1 sr, lorsqu\u2019elle est port\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature T.<\/p>\n Elle permet de comparer la puissance rayonn\u00e9e dans une direction donn\u00e9e par des sources d\u2019\u00e9tendues diff\u00e9rentes ou d\u2019orientation diff\u00e9rentes par rapport \u00e0 cette direction ainsi que les puissances rayonn\u00e9es par une m\u00eame source dans diff\u00e9rentes directions.<\/p>\n Nous venons de d\u00e9finir la luminance \u00e9nerg\u00e9tique. Nous pouvons maintenant nous pencher sur l\u2019\u00e9mission.<\/p>\n D\u2019abord, nous devons aborder la notion d\u2019\u00e9mittance.<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=\u00a0\u00bb1_2,1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/emission-rayonnement.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbEmission du rayonnement\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbEmission du rayonnement\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n Elle se note de mani\u00e8re simplifi\u00e9e M et peut se d\u00e9finir de la mani\u00e8re suivante\u00a0:<\/p>\n \\boxed{M_E = \\frac{d\u03d5}{dS_E}}<\/span><\/p>\n Avec dS_E<\/span> la surface de l’\u00e9metteur.<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n L\u2019\u00e9mittance \u00e9nerg\u00e9tique totale est une notion importante pour comparer les densit\u00e9s de puissance r\u00e9alisable avec diff\u00e9rentes sources de rayonnement IR.<\/p>\n On dit que l\u2019\u00e9mission est diffuse (ou isotrope) si la luminance est ind\u00e9pendante de la direction entre le d\u00e9tecteur et la surface. On dit que la surface \u00e9mettrice ob\u00e9it \u00e0 la loi de Lambert<\/u><\/strong>.<\/p>\n \\boxed{M_E = \u03c0.L_E}<\/span><\/p>\n Cette relation montre l\u2019importance de la position du produit par rapport aux \u00e9metteurs dans le cadre du rayonnement IR.<\/p>\n On retrouve pour l\u2019absorption une relation sensiblement identique \u00e0 l\u2019\u00e9mission.<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=\u00a0\u00bb1_2,1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/Absporption-rayonnement1.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbAbsorption du rayonnement\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbAbsorption du rayonnement\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n \n \n \n \\boxed{E=\\frac{d\u03d5}{dS_R}}<\/span> en W\/m\u00b2<\/p>\n Cette relation montre l\u2019importance de la position du r\u00e9cepteur par rapport \u00e0 l\u2019\u00e9metteur dans le cadre du rayonnement IR.<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n Aussi, il est primordial de ne pas l\u2019oublier l\u2019importance de la distance entre l\u2019\u00e9metteur et le r\u00e9cepteur. Il faut donc \u00eatre attentif \u00e0 la position de l\u2019\u00e9metteur et du r\u00e9cepteur mais aussi \u00e0 la distance qui les s\u00e9pare.<\/p>\n Nous comprenons alors qu\u2019il existe un lien entre \u00e9mission et absorption. La loi de Kirchhoff, nous dit que l\u2019\u00e9missivit\u00e9 \u03b5 et l\u2019absorptivit\u00e9 \u03b1 d\u2019une surface \u00e0 une temp\u00e9rature et une longueur d\u2019onde donn\u00e9es sont \u00e9gales. Il est possible de visualiser ce principe de la mani\u00e8re suivante\u00a0:<\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=\u00a0\u00bb1_2,1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/Absporption-rayonnement2.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbLien entre l’\u00e9mission et l’absorption\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbLien entre l’\u00e9mission et l’absorption\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_2″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n Avec cette repr\u00e9sentation, nous avons :<\/p>\n \\boxed{\u03b1 = \\frac{\u03d5_a}{\u03d5_i}}<\/span> Coefficient d’absorption<\/p>\n \\boxed{\u03c1 = \\frac{\u03d5_r}{\u03d5_i}}<\/span> Coefficient de r\u00e9flexion<\/p>\n \\boxed{\u03c4 = \\frac{\u03d5_t}{\u03d5_i}}<\/span> Coefficient de transmission<\/p>\n Et donc\u00a0\\boxed{\u03b1+\u03c1+\u03c4=1}<\/span><\/p>\n <\/p>\n [\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb custom_padding=\u00a0\u00bb0px||||false|false\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n Le terme \u03b5(\u03bb) caract\u00e9rise le pouvoir \u00e9missif d\u2019un corps. C\u2019est-\u00e0-dire la partie restitu\u00e9e de l\u2019\u00e9nergie qui ne correspond ni \u00e0 la r\u00e9flexion ni \u00e0 la transmission. Cela s\u2019appelle l\u2019\u00e9missivit\u00e9 spectrale du corps pour la longueur d\u2019onde \u03bb.<\/p>\n Pour un corps quelconque, elle est donn\u00e9e par\u00a0:<\/p>\n \\boxed{\u03b5_\u03bb = \\frac{L_\u03bb}{L_\u03bb^0}}<\/span><\/p>\n Avec\u00a0L_\u03bb<\/span> : luminance \u00e9nerg\u00e9tique du corps \u00e9tudi\u00e9<\/p>\n \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 L_\u03bb^0<\/span> :\u00a0luminance \u00e9nerg\u00e9tique du corps noir associ\u00e9 \u00e0 la longueur d\u2019onde et poss\u00e9dant la m\u00eame temp\u00e9rature que le corps \u00e9tudi\u00e9.<\/p>\n [\/et_pb_text][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/anthony.lepors.fr\/raspi-thermo-cam\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/emissivite.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbIndicatrice d’\u00e9mission\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbIndicatrice d’\u00e9mission\u00a0\u00bb show_in_lightbox=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb align=\u00a0\u00bbcenter\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb box_shadow_style=\u00a0\u00bbpreset1″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb4.8.2″ _module_preset=\u00a0\u00bbdefault\u00a0\u00bb]<\/p>\n Un corps noir se d\u00e9finit par un corps qui absorbe la totalit\u00e9 de l\u2019\u00e9nergie qu\u2019il re\u00e7oit. On peut consid\u00e9rer cela comme une enceinte creuse et opaque (\u03b1 = 1). Pour respecter l\u2019\u00e9quilibre thermique, il convient qu\u2019elle \u00e9mette autant qu\u2019elle re\u00e7oit soit \u03b5= \u03b1=1<\/span>. Dans la pratique, on creuse un petit orifice dans l\u2019enceinte et on analyse le rayonnement sortant. Ces corps noirs ne sont utilis\u00e9s principalement qu\u2019en laboratoire et servent \u00e0 l\u2019\u00e9talonnage ou le contr\u00f4le de fonctionnement des cam\u00e9ras IR.<\/p>\n Le flux de puissance total \u00e9mis par un corps noir peut se d\u00e9terminer avec la loi de Stefan-Boltzmann.<\/p>\n \\boxed{M_0= \u03c3.T^4}<\/span> en W\/cm\u00b2<\/p>\n Avec \u03c3\u00a0la constante de Stefan-Boltzmann et T la temp\u00e9rature en Kelvin.<\/p>\n Cependant la puissance d\u00e9finit par cette loi correspond \u00e0 la puissance globale \u00e9mise. En r\u00e9alit\u00e9, le corps n\u2019\u00e9met pas \u00e9galement pour toutes les longueurs d\u2019onde, la loi de Planck nous donne cette r\u00e9partition :<\/p>\n \\boxed{M_((\u03bbT) )= C_1*\u03bb^{-5}*\\frac{1}{e^{\\frac{C_2}{\u03bbT}}-1}}<\/span><\/p>\n Avec C_1=3,74*10^{-16}<\/span> W.m\u00b2 et\u00a0C_2=1,438*10^{-2}<\/span> m.K<\/p>\n Un corps gris peut se d\u00e9finir en disant que c\u2019est un corps o\u00f9 l\u2019\u00e9missivit\u00e9 ne varie pas en fonction de la longueur d\u2019onde. Dans la pratique, la grande majorit\u00e9 des corps sont \u00ab\u00a0gris\u00a0\u00bb. On peut alors \u00e9crire que l\u2019\u00e9nergie monochromatique devient\u00a0:<\/p>\n \\boxed{M_{\u03bbT}=\u03b5_{\u03bbT}*M_{\u03bbT}^0}<\/span><\/p>\n Donc, pour un corps gris, la puissance \u03a6 \u00e9mise sous forme de rayonnement peut s\u2019\u00e9crire\u00a0:<\/p>\n \\boxed{\u03a6=\u03b5*S*\u03c3*T^4}<\/span><\/p>\n \u03b5\u00a0: \u00e9missivit\u00e9 comprise entre 0 et 1<\/p>\n S\u00a0: surface du corps<\/p>\n T\u00a0: temp\u00e9rature en Kelvin<\/p>\n La loi de Wien permet de faire une approximation de la loi de Planck.<\/p>\n En g\u00e9n\u00e9ral, nous avons e^{\\frac{C_2}{\u03bbT}}\u226b1<\/span><\/p>\n Donc, la loi de Planck devient :<\/p>\n \\boxed{M_{\u03bbT}= C_1*\u03bb^{-5}*e^{-\\frac{C_2}{\u03bbT}}}<\/span><\/p>\n Dans le cadre d\u2019un mesurage effectu\u00e9 avec une cam\u00e9ra IR, nous savons qu\u2019une partie du rayonnement \u00e9mit par le corps r\u00e9el traverse l\u2019atmosph\u00e8re (l\u2019environnement entre le corps \u00e9tudi\u00e9 et l\u2019objectif), l\u2019objectif de la cam\u00e9ra et vient percuter le d\u00e9tecteur d\u2019une matrice de d\u00e9tection dans notre cas ici avec le module FLIR Lepton 3.5. Ce d\u00e9tecteur absorbe le rayonnement et fournit une tension destin\u00e9e \u00e0 \u00eatre trait\u00e9e puis traduite en valeur de temp\u00e9rature.<\/p>\n Plusieurs facteurs influent sur le calcul de la temp\u00e9rature\u00a0:<\/p>\n Il est important que la cam\u00e9ra IR soit caract\u00e9ris\u00e9e et \u00e9talonn\u00e9e pour que l\u2019on connaisse son r\u00f4le dans la prise de mesure.<\/p>\n Comme \u00e9voqu\u00e9 plus t\u00f4t, le module FLIR Lepton 3.5 poss\u00e8de une matrice de d\u00e9tection. Cela correspond \u00e0 un ensemble de d\u00e9tecteurs, plac\u00e9s en ligne et en colonne. Ici, elle est de 160×120.<\/p>\n L\u2019optique d\u2019entr\u00e9e de la cam\u00e9ra focalise l\u2019image du plan corps sur toute la surface. Chacun des d\u00e9tecteurs de la matrice de d\u00e9tection est reli\u00e9 \u00e0 un registre m\u00e9moire CCD interne. Cela permet de pr\u00e9lever l\u2019information pour lire et traiter.<\/p>\n Nous venons de voir ensemble les principes de fonctionnement d\u2019une cam\u00e9ra IR. Cependant, il est important de faire le lien entre cet aspect th\u00e9orique et notre module FLIR Lepton 3.5. Nous venons de voir diff\u00e9rentes notions qu\u2019il serait judicieux d\u2019exploiter dans le cas de notre projet ou \u00e0 l\u2019avenir. Tout d’abord, la notion d\u2019espace. En effet, nous savons maintenant que la position de notre module par rapport \u00e0 l\u2019objet \u00e9tudi\u00e9 ainsi que la distance qui les s\u00e9pare influent sur la temp\u00e9rature per\u00e7ue. Donc suivant le degr\u00e9 de pr\u00e9cision voulu ou les caract\u00e9ristiques de l\u2019objet \u00e9tudi\u00e9, notre module doit pouvoir s\u2019adapter ou\/et compenser certaines incertitudes li\u00e9es \u00e0 l\u2019espace. De plus, dans l\u2019optique de coupler ce module avec une cam\u00e9ra classique, l\u2019angle d\u2019orientation du module aura un v\u00e9ritable impact sur les donn\u00e9es r\u00e9colt\u00e9es. Ensuite, la notion de mat\u00e9riaux. Nous venons de voir que suivant le corps \u00e9tudi\u00e9, l\u2019\u00e9missivit\u00e9 varie. Il serait donc louable de cr\u00e9er dans l\u2019interface, la possibilit\u00e9 de choisir l\u2019\u00e9missivit\u00e9 via le mat\u00e9riaux mesur\u00e9 et donc d\u2019obtenir une temp\u00e9rature plus proche de la r\u00e9alit\u00e9.<\/p>\n <\/p>\nLuminance \u00e9nerg\u00e9tique L_\u03bb<\/span><\/h2>\n
\n
Emission du rayonnement<\/h2>\n
Absorption du rayonnement<\/h2>\n
Emissivit\u00e9<\/h2>\n
Corps noir<\/h2>\n
Corps gris<\/h2>\n
La prise de mesure de la temp\u00e9rature d’un corps r\u00e9el<\/h2>\n
\n
Conclusion<\/h2>\n