Fonctionnement et applications des viseurs holographiques thermiques

Les viseurs point rouge sont devenus des équipements essentiels pour les tireurs sportifs, tant amateurs que professionnels. Leur simplicité d'utilisation, leur efficacité et leurs technologies avancées en font des outils de choix pour améliorer les performances de tir. Parmi ces viseurs, le viseur holographique thermique se distingue par sa capacité à combiner l'optique traditionnelle avec une superposition thermique, offrant ainsi une performance optimale dans diverses conditions.

Optiques à point rouge : une introduction

Un point rouge est un viseur optique qui projette un point lumineux, généralement rouge ou vert, sur une lentille incurvée. Les premiers modèles souffraient de problèmes de parallaxe, ce qui pouvait entraîner un déplacement du point hors de la cible selon l'angle de vision. Apparus dans les années 1970, les viseurs point rouge ont gagné en popularité grâce aux avancées technologiques, devenant plus compacts, robustes et précis. Ils sont désormais capables de maintenir le zéro sans nécessiter de réglages constants.

Le fonctionnement d'un point rouge repose sur un faisceau lumineux, souvent une LED, projeté sur une lentille incurvée. En revanche, un viseur holographique utilise un système laser complexe pour projeter une image holographique sur la lentille.

Il existe plusieurs types de viseurs point rouge, notamment :

  • Point rouge reflex (ou ouvert) : Compact et léger, il offre un champ de vision dégagé, idéal pour une acquisition rapide de la cible, particulièrement adapté au tir dynamique ou aux armes de poing. L'absence de tube réduit la sensation d'enfermement.
  • Point rouge tubulaire : Plus robuste et mieux protégé contre les éléments extérieurs, il est souvent préféré pour un usage intensif et peut être magnifié. Son confinement du réticule améliore la visibilité en conditions lumineuses et offre une meilleure résistance aux intempéries. Cependant, son champ de vision est plus réduit, et il peut être plus lourd et encombrant.

Le viseur holographique thermique : une avancée technologique

Le Holosun DRS-TH (Digital Reflex Sight - Thermal) représente une avancée significative dans la technologie des optiques à point rouge. Doté d'un capteur thermique 256x192, il combine l'optique traditionnelle à point rouge avec une superposition thermique pour une performance optimale. Les modes White Hot, Black Hot, Outline et Highlight offrent une flexibilité visuelle adaptée à chaque situation, tandis que l'enregistrement vidéo intégré permet de capturer l'action thermique d'une simple pression sur un bouton.

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Principes de base de la vision thermique

La vision thermique repose sur la détection et la conversion du rayonnement infrarouge en images visibles. Tout objet dont la température est supérieure à -273,15°C émet un rayonnement infrarouge. Plus un objet est chaud, plus il émet d'infrarouge, en raison des vibrations et des mouvements moléculaires. La chaleur d'un objet est diffusée vers l'extérieur sous forme de rayonnement infrarouge et est capturée par la caméra thermique.

La lumière visible et le rayonnement infrarouge sont tous deux des composantes du spectre électromagnétique, mais ils se situent dans des bandes différentes. La lumière infrarouge est une onde électromagnétique invisible à l’œil humain. Ce type de rayonnement, invisible à l'œil nu, se situe juste après le rouge visible sur le spectre électromagnétique. On ne peut pas voir la lumière infrarouge.

Le spectre électro-magnétique se traduit en fréquence et en longueur d’onde. La lumière peut être considérée comme de l’énergie qui nous provient des atomes sous la forme de photons. L’œil humain n’est conçu pour ne voir qu’une partie du spectre lumineux. On appelle cela la lumière visible. L’infrarouge proche, dont la longueur d’onde évolue à des ordres de grandeurs de 0,7 à 1,3 microns. C’est cette fréquence qu’utilise la majorité des ALR grand public. L’infrarouge moyen, avec une longueur d’onde de 1,3 à 3 microns. L’infrarouge thermique, plus élevé et plus large qui évolue entre 3 microns et 30 microns.

Fonctionnement des caméras thermiques

L'imagerie thermique convertit le rayonnement infrarouge en valeur de gris, puis une image est générée par la différence de valeur de gris de chaque objet. Les caméras thermiques doivent convertir l'énergie infrarouge détectée en images visibles par l'œil humain, et utiliser différentes couleurs pour représenter les différentes températures. Bien qu'invisible à l'œil humain, le rayonnement thermique ne peut être détecté que par des caméras thermiques qui produiront des images en utilisant les différences de température. Les pseudo-couleurs ont de nombreux styles, et les différentes pseudo-couleurs ont des expressions différentes.

Une caméra thermique est composée de :

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  • Une lentille en germanium
  • Un détecteur infrarouge
  • Un circuit de traitement du signal
  • Une puce de traitement de l'image
  • Une coque métallique

La longueur d'onde des IR (rayonnement infrarouge) étant beaucoup plus grande que celle de la lumière visible, une taille de pixel plus grande est nécessaire pour recevoir l'énergie correspondante. Par conséquent, dans le volume physique général, la résolution des détecteurs est beaucoup plus faible que celle des détecteurs de lumière visible.

Paramètres techniques importants des caméras thermiques

Plusieurs paramètres techniques sont essentiels pour évaluer la performance d'une caméra thermique :

  • Résolution : Désigne le nombre de pixels dans le détecteur. Les caméras thermiques courantes ont des résolutions de 160x120, 256x192, 400x300 et 650x512. Une résolution plus élevée signifie que chaque image contient plus d'informations et une meilleure qualité d'image avec plus de détails. La résolution thermique est le nombre d'éléments sensibles (pixels) constituant le détecteur. Il indique le détail capturé par le détecteur thermique. Par exemple, 640 × 512 signifie que la caméra thermique dispose d'un ensemble de capteurs ou pixels de 640 × 512 qui créent son image thermique de base. La résolution est aussi une mesure utilisée pour décrire la netteté et la clarté d'une image.

  • Taille du pixel : La taille d'un seul pixel. La taille des pixels d'imagerie thermique était autrefois de 35 microns, 25 microns et 20 microns.

  • NETD (Noise Equivalent Temperature Difference) : Il s'agit d'une mesure de la capacité d'un détecteur d'imagerie thermique à distinguer les très petites différences de rayonnement thermique dans l'image. La NETD est généralement exprimée en milli-Kelvin (mK). Afin de mesurer la NETD d'un détecteur, la caméra doit être dirigée vers un corps noir à température contrôlée.

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  • Champ de vision (FoV) : Lorsque l'objet à observer est proche ou que la plage de surveillance est large, vous pouvez choisir un produit avec un grand FoV.

  • Sensibilité thermique : La sensibilité thermique définit la différence de température minimale qu'une caméra infrarouge peut détecter. On l’appelle également Noise Equivalent Temperature Difference (NETD).

  • Correction du Champ Plat : La correction du champ plat est également appelée étalonnage de l'obturateur. Lorsque la caméra surveille une certaine zone pendant une longue période, les limites de l'image peuvent s'afficher de manière anormale. Dans ce cas, la calibrage de l'obturateur est utile. Pendant ce processus, l'écran de la caméra thermique se fige pendant un court instant.

Distance de détection et critère de Johnson

Lors du choix d'une caméra thermique, la question de la distance de détection est cruciale. La distance à laquelle la caméra peut voir est étroitement liée à la taille de l'objet observé, à l'environnement où se trouve l'équipement d'observation et au jugement subjectif de l'observateur. Pour répondre à cette question, on utilise le critère de Johnson.

Le critère de Johnson définit la résolution minimale de la frange équivalente de la cible, qui est basée sur une probabilité de discrimination de 50% pour un observateur, afin de déterminer la capacité de reconnaissance de la caméra thermique infrarouge sur la cible. Il distingue trois niveaux :

  • Détection : Trouver une cible dans le champ de vision.
  • Reconnaissance : La cible peut être classée (char, camion, personne).
  • Identification : Le modèle et les autres caractéristiques permettent de distinguer la cible (ami ou ennemi).

Vision nocturne vs. vision thermique

Il est important de distinguer la vision nocturne de la vision thermique. Les appareils de vision nocturne sont dépendants de la luminosité extérieure, amplifiant la lumière naturelle ou artificielle pour créer une image visible, généralement en nuances de vert et de noir. Ils nécessitent donc un minimum de lumière ambiante (étoiles, lune, infrarouge, etc.) pour fonctionner.

En revanche, les appareils thermiques fonctionnent dans l'obscurité totale, détectant la chaleur émise par les objets et les êtres vivants sans aucune source de lumière. La technologie thermique permet de déceler des détails importants qui seraient invisibles avec la vision nocturne.

Les appareils de vision nocturne comme les appareils thermiques sont en capacité, l’un comme l’autre, de détecter le rayonnement infrarouge d’un objet ou d’un être. En ce qui concerne la vision nocturne, les appareils amplificateurs de lumière, pour fonctionner efficacement en absence de lumière naturelle, peuvent être équipés d'une source lumineuse infrarouge, souvent un illuminateur IR, qui projette une lumière infrarouge invisible à l'œil nu mais détectable par l'appareil. Ainsi, bien que les appareils de vision nocturne ne détectent pas la chaleur comme les appareils de vision thermiques, ils utilisent bien l'infrarouge dans le cadre de leur fonctionnement pour améliorer la visibilité là où il y a peu ou pas de lumière résiduelle.

Applications des viseurs holographiques thermiques

Les viseurs holographiques thermiques trouvent des applications dans divers domaines :

  • Airsoft : Pour une visée précise et rapide, même dans des conditions de faible luminosité.
  • Chasse : Pour la détection de gibier, en particulier dans des environnements sombres ou densément végétalisés.
  • Sécurité : Pour la surveillance et la détection d'intrus, de jour comme de nuit.
  • Secours : Pour la recherche de personnes disparues, notamment dans des conditions difficiles.
  • Gestion forestière : Pour la détection précoce des incendies.
  • Observation de la faune : Pour l'observation d'animaux sauvages, même ceux qui sont difficiles à repérer à l'œil nu.

Choisir le bon viseur holographique thermique

Lors du choix d'un viseur holographique thermique, plusieurs critères sont à prendre en compte :

  • La taille de l'écran : Un modèle compact et léger est préférable pour les armes de poing ou les plateformes nécessitant une grande maniabilité.
  • La taille du réticule : Mesurée en MOA (Minute of Angle), elle influence la précision du tir. Plus le chiffre est faible, plus le point est petit et précis.
  • Les fonctionnalités avancées : La fonction « Wake on Shake » qui active le viseur au moindre mouvement peut être un atout.
  • L'embase : Le paramètre le plus déterminant reste l’embase sur laquelle vous prévoyez de monter le point rouge.
  • La résolution du capteur thermique : Une résolution plus élevée offre une image plus détaillée et précise.
  • Le champ de vision : Un champ de vision plus large permet une meilleure acquisition de la cible.
  • La sensibilité thermique : Une sensibilité plus élevée permet de détecter de plus petites différences de température.

Marques phares

Plusieurs marques se distinguent dans le domaine des viseurs holographiques et thermiques :

  • Holosun : Propose une gamme variée de points rouges adaptés à tous les usages, avec un excellent rapport qualité-prix. Holosun propose des viseurs à point rouge et à hologramme dotés de technologies innovantes telles que l'alimentation solaire, les réticules multiples et une autonomie prolongée. Conçus pour les professionnels et les tireurs exigeants, les produits Holosun offrent une fiabilité et une performance exceptionnelles. La marque Holosun se démarque clairement dans l'univers des points rouges. Elle propose une gamme extrêmement variée adaptée à tous les usages, que ce soit pour le tir de précision, le tir rapide ou encore des applications tactiques. Holosun excelle non seulement par la qualité de fabrication de ses produits, mais aussi par leur robustesse et leur fiabilité. De plus, son rapport qualité-prix est exceptionnel, offrant des fonctionnalités avancées comme des réticules multi-formes ou des panneaux solaires intégrés à des tarifs compétitifs.
  • Aimpoint : Leader dans le domaine du viseur point rouge depuis des années. Les points rouges Aimpoint pour la chasse sont destinés à différentes armes, comme les carabines mais aussi les fusils de chasse.

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