Les humains voient une lumière qui comprend une gamme de couleurs allant du rouge au violet ou au violet, chaque couleur étant équivalente à une longueur d’onde ou à une fréquence de lumière. Il y a des longueurs d’onde que les yeux humains ne peuvent pas voir, y compris les longues longueurs d’onde en dessous du rouge appelées infrarouges (IR) et les courtes longueurs d’onde au-dessus du violet appelées ultraviolets (UV). Des caméras ont été développées pour détecter ces différentes fréquences et créer des images visibles. La lumière infrarouge peut être visualisée avec une caméra thermique IR, qui détecte la chaleur infrarouge des objets.
Les objets chauds créent de la chaleur qui rayonne ou envoie des fréquences infrarouges dans toutes les directions. Une caméra thermique IR peut collecter ces fréquences et les convertir en images qui montrent une image en noir et blanc ou ce qu’on appelle une image en fausses couleurs. Les fausses couleurs utilisent un logiciel pour afficher différentes couleurs pour les niveaux de chaleur rayonnée par les objets. Les caméras thermiques sont largement utilisées pour les études énergétiques des bâtiments, où une caméra IR montre l’image thermique d’un bâtiment extérieur qui peut détecter des fuites de portes et de fenêtres, ou des zones de mauvaise isolation.
Les personnes et les animaux émettent également de la chaleur infrarouge, qui peut être utilisée pour les équipements de détection de mouvement. Les systèmes de sécurité peuvent utiliser des caméras infrarouges qui détectent l’IR et envoient une alarme lorsqu’un mouvement est détecté. Les systèmes de sécurité de mouvement peuvent utiliser la technologie de caméra thermique IR qui peut afficher des images vidéo de bâtiments ou de propriétés la nuit. Certains de ces systèmes sont passifs et ne détectent que l’énergie infrarouge émise par les objets. De nombreux systèmes sont actifs et utilisent des diodes électroluminescentes IR (DEL) pour envoyer l’énergie IR qui est réfléchie par les objets et captée par les caméras.
La technologie des caméras thermiques IR est souvent utilisée dans les satellites spatiaux pour détecter les systèmes météorologiques. Les satellites, en orbite à des centaines de miles ou de kilomètres au-dessus de la terre, détectent les rayonnements lumineux et thermiques des modèles météorologiques et des tempêtes et transmettent les images à des antennes au sol. Les entreprises météorologiques peuvent traiter des images en fausses couleurs de la météo en utilisant à la fois la lumière visible et invisible. Les systèmes IR sont très bons pour montrer les différences entre la hauteur des nuages et leurs températures, ce qui peut montrer l’intensité des tempêtes même la nuit.
La technologie des appareils photo numériques peut détecter directement l’énergie infrarouge, mais le film de l’appareil photo peut également être utilisé pour prendre des photos infrarouges. Le film contient une émulsion, ou couche chimique, sensible aux fréquences infrarouges. La photographie infrarouge peut être utilisée pour des conditions de très faible luminosité ou pour des effets spéciaux utilisant une lumière normalement non visible pour les humains.
À la fin du 20e siècle, les concepteurs automobiles ont commencé à inclure la technologie de caméra thermique IR active dans les voitures et les camions pour une meilleure vision nocturne. Les systèmes envoient une fréquence IR depuis l’avant du véhicule, et une caméra IR collecte toute énergie réfléchie en plus de toute IR provenant de personnes, d’animaux ou d’autres véhicules. Un affichage tête haute peut afficher l’image sur un écran directement dans le champ de vision du conducteur, une technologie adaptée des affichages des avions militaires.
L’imagerie thermique IR est également utilisée par l’armée et les forces de l’ordre pour la vision nocturne. Les caméras peuvent être installées sur des avions dans des nacelles rotatives et pointées dans différentes directions par un pilote ou un membre d’équipage. Les caméras infrarouges portables peuvent aider le personnel au sol en détectant les sources de chaleur infrarouge pour les missions de recherche et de sauvetage ou militaires.