Que sont les optiques IR?
Les optiques infrarouges sont des dispositifs capables d’enregistrer, d’afficher ou d’émettre un rayonnement infrarouge (IR). Le moyen par lequel de tels instruments recueillent cette énergie invisible est généralement optique, un verre incurvé qui se concentre sur la source cible. L'optique n'est toutefois pas le seul moyen. La technologie IR consiste principalement en un développement de médiums de détection et d'affichage analytique.
L'infrarouge est un rayonnement électromagnétique situé juste au-delà de la plage humaine du soi-disant spectre visible, du violet au rouge. Sa longueur d'onde - la mesure d'une pointe d'énergie à une autre - est plus longue que le rouge. Les ondes infrarouges sont à la fois des reflets d'objets lumineux ordinaires et des émissions d'objets générant de la chaleur. Il est communément utilisé de manière interchangeable avec le terme «rayonnement thermique».
L'œil humain est un appareil optique capable de «voir» les rayons infrarouges. Son capteur, cependant - une couche de cellules sensibles à la lumière dans l'œil appelée rétine - ne peut pas détecter les rayons infrarouges. L'invention de la caméra était simplement une reproduction mécanique de l'oeil. La photographie infrarouge a été rendue possible grâce à son capteur, une feuille de plastique recouverte de produits chimiques sensibles à la lumière et recouverte d’un produit chimique qui détecte et bloque le passage des rayons infrarouges.
L'optique IR moderne est utilisée dans de nombreuses applications militaires, industrielles et scientifiques. Ils sont également utilisés dans de nombreux gadgets grand public. Les télécommandes portables émettent des impulsions de lumière infrarouge concentrées à travers un petit objectif vers des appareils tels que des téléviseurs équipés de capteurs. Les thermomètres de cuisine à infrarouge sans contact focalisent le rayonnement infrarouge émis par les aliments et autres objets ménagers chauds sur un capteur en vue de la conversion en affichage de température correspondant. Des filtres attachés à l'extérieur qui bloquent la lumière infrarouge sont disponibles pour les appareils photo numériques.
L’utilisation optique de l’optique infrarouge à des fins militaires est le missile «à recherche de chaleur», qui détecte la signature infrarouge d’une cible, telle que l’échappement d’un avion ennemi, et manœuvre automatiquement le vol du missile vers elle. Un autre produit optique bien connu, également disponible pour d'autres professions, est le masque de vision nocturne ou les jumelles. Les modèles de qualité militaire peuvent voir les sources infrarouges. Cependant, la plupart des modèles commerciaux ne sont pas de véritables dispositifs infrarouges et n'utilisent que la technologie de base consistant à amplifier la lumière visible.
À la base, la technologie infrarouge est la détection et l’affichage analytique de la chaleur, que l’être humain peut ressentir grossièrement mais ne pas voir. L’optique infrarouge s’applique le plus largement à la thermographie, à l’affichage graphique ou à l’enregistrement des différences de température. Une caméra est construite avec un ensemble de capteurs infrarouges, dont les données collectées sont numérisées et téléchargées sur un ordinateur. L'ordinateur analyse les informations et reconstruit l'image affichée en une représentation graduée des couleurs visibles facilement interprétable par un humain. La thermographie est utilisée pour étudier la dissipation de chaleur chez les animaux biologiques ou les systèmes mécaniques, ainsi que pour analyser l'intégrité et les contraintes des matériaux de structure.
Les optiques IR les plus complexes et les plus précises se trouvent dans les télescopes astronomiques. Certains sont sur des satellites en orbite dirigés vers la Terre pour une étude climatique. Tous sont situés à haute altitude, par exemple au sommet d'une montagne ou à bord d'un avion de ligne à réaction, car la vapeur d'eau de l'atmosphère absorbe facilement le rayonnement infrarouge. Leur sophistication technologique est nécessaire en partie pour voir des objets extrêmement distants et sombres. Ils sont également conçus pour isoler le rayonnement infrarouge chaud des étoiles et autres objets stellaires à des fins d'analyse, c'est-à-dire pour éliminer tout autre rayonnement, y compris la lumière visuelle.