Miroir

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Miroir

Les miroirs sont des objets destinés à refléter les scènes, objets ou lumière. On les utilise pour s'observer soi-même, agrandir l'espace ou visualiser des scènes derrières des parois ou des coins.

À l'origine, les miroirs étaient probablement des plans d'eau calme puis l'on utilisa des pierres polies, puis des métaux polis et, enfin une lame de verre garnie d'une couche de métal, cette dernière technique daterait d'un Ier siècle après J.C. aux verreries de Sidon.

Nos miroirs actuels qui sont des plaques de verres recouvertes d'un tain constitué d'une fine couche d'argent déposé grâce à la réduction du nitrate d'argent est due à Justus von Liebig en 1835 mais qui est désormais remplacé par un dépôt d'aluminium sous vide ou par dépôt électrolytique, moins cher et qui s'oxyde beaucoup moins (les anciens miroirs se reconnaissent car après un temps, ils se piquent de tâches noires d'oxyde d'argent) mais cette technique moderne oblige néanmoins à compléter par un tain de cuivre ou de plomb pour l'opacité (l'aluminium étant quasiment transparent à cette épaisseur mais un réfléchissant efficace néanmoins). L'efficacité des miroirs modernes standards tournent aux alentours de 80% de réflexion.

La thermographie d'un miroir permet de voir si il y a des sources de chaleur derrière, de se thermographier soi-même ou de thermographier des zones dangereuses par réflexion.

Attention, le miroir ne va pas retransmettre l'intégralité du signal thermique, il va en absorber une partie comme montré ci-dessous:

Observons cette thermographie et il faut constater que les températures entre le réfléchi et le direct varient beaucoup. À noter aussi que les zones capillaires ne sont pas des références car leurs valeurs thermiques sont trop aléatoires selon la densité des mèches et l'angle d'observation.Par contre le front et le cou sont des bonnes références, le front étant généralement à 34-36°C et le cou également.

Observons maintenant une deuxième image, en gros plan cette fois du visage:

Dans ce cas, la symétrie du visage nous donne les valeurs directes et indirectes.

Utiliser un miroir pour une thermographie est donc délicat car il faut calculer soigneusement l'amortissement thermique, généralement d'ailleurs, on utilisera plutôt des miroirs de cuivres ou de plaqué or qui rendent beaucoup mieux que les miroirs classiques en verre. D'autant que l'on observe dans cette image une pixellisation importante de l'image et donc une perte de détail que les miroirs métalliques génèrent moins, la réflexion étant directe et pas passant à travers une lame de verre qui aura tendance à légèrement diffuser le rayonnement.

En thermographie, l'on va dire que l'on utilise les propriétés spéculaires du verre, le terme de brillant y est banni, des objets mats à la vue peuvent d'ailleurs être parfaitement spéculaires en vue thermographique. N'oublions pas non plus que le miroir va absorber et diffuser une partie du signal thermique d'où la dégradation de qualité observée à la réflexion.

L'amortissement thermique observé dans cette image est faible, de l'ordre de 13°C. Faible? Oui, parce qu'en réalité, la thermographie fonctionne en degrés Kelvin, avec un zéro au zéro absolu théorique: -273.16°C. L'amortissement dans cette image est donc de seulement de l'ordre de 4,4%. Une thermographie directe ayant montré le front et le cou à environ 36°C soit 309.16 K. On peut donc dire que le miroir est un excellent réfléchissant en thermographie, le bémol étant que la plage de température des objets observés est faible et induit donc un erreur importante. Il faut donc retenir que l'utilisation de miroir présuppose généralement l'observation d'objets avec un fort contraste thermique pour limiter l'erreur de mesure rajoutée par le miroir.

La deuxième thermographie permet d'être plus précis, il y a 8.8°C de différence entre les joues et 12.7°C entre le cou et 12.6°C, ... Mettons cela en tableau:

Ce que nous montre tout d'abord ce tableau, c'est que la caméra thermographique n'est probablement pas assez précise et le corps humain avec trop peu de contraste et de stabilité pour la situation.

Malgré ces imperfections, une droite se dessine et, curieusement, rien avoir avec une proportion d'avec les degrés Kelvin mais bien une règle de trois ayant pour centre de symétrie, une température aux alentours de 19°C, température qui est celle du miroir. La référence de déformation du signal thermique est donc bien le miroir lui-même qui amortit en fonction de sa propre température.

La solution pour améliorer la qualité de la réflexion, sauf quand il faut justement diminuer la température observée parce que dépassant les capacités de la caméra, serait donc d'amener la température du miroir dans la même plage thermique que l'objet à observer mais ceci signifie aussi qu'un miroir peut être utilisé pour amortir les températures observées d'un objet qui dépasserait les capacités de la caméra.

Cependant, ce type de technique rend illusoire la précision et va souvent cantonner à ne donner qu'une analyse quantitative sauf excellent matériel bien étalonné (miroir comme caméra) et utilisateur chevronné.

Cependant, le cas du miroir est relativement simple car son émissivité est de 0.97 et celle de la peau humaine 0.98, cela simplifie donc en évitant la superposition d'autres phénomènes.

Voir aussi: Reflets

English: mirror

Nederlands: spiegel