Nocivité des infrarouges pour les yeux ...

[invite75449dc4]

Bonjour,

J'ai vraiment de la peine à trouver des informations concernant la nocivité des infrarouges pour les yeux. Jusqu'à ce jour j'ai réussi à obtenir les informations suivantes :

"Les infrarouges sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde compris entre 750 nm et 1 000 000 nm. Selon leur intensité, les infrarouges peuvent provoquer des lésions oculaires par « effet thermique ». Ces lésions sont principalement dues à une exposition aux rayons infrarouges contenus dans les rayonnements solaires.
Il est malgré tout possible de créer des infrarouges sans « effet thermique », à l’aide de diodes électroluminescente qui sont utilisées par exemple dans les télécommandes. J'ai téléchargé de la documentation sur les diodes infrarouges electroluminescentes et je constate que leur longueur d'onde est de 930 nm."

Et c'est là que je suis totalement perdu :

- comment peut on générer des infrarouges sans effet thermique, alros que par définition les infrarouges véhiculent de la chaleur ?
- à partir de quelle longueur d'onde les infrarouges peuvent causer des brûlures ?

Est-ce que quelqu'un peut m'aider ?
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[wolfgangouille]

Ben les infrarouges au depart c'est pas violent violent. Apres l'effet thermique je vois pas trop, mais plus ta longueur d'onde est grande, moins le rayonnement est energetique. Or les longueurs d'onde sont plus grandes que celles de la lumiere visible, donc a part l'effet thermique tu risques pas grand chose.

[invite75449dc4]

Mh c'est justement le problème ... l'effet thermique peut avoir des effets irréversibles sur l'oeil et je cherche à déterminer à partir que quelle longueur d'onde ou intensité ce rayonnement ne peut plus être considéré comme nocif pour les yeux, même lors d'exposition prolongées.

Une idée ?

[invite2303ab1d]

A moins de regarder une source infrarouge très intense, tu risques encore moins qu'en regardant une simple source de lumière, l'infrarouge possédant une plus grande longueur d'onde que la lumière.

Mh c'est justement le problème ... l'effet thermique peut avoir des effets irréversibles sur l'oeil et je cherche à déterminer à partir que quelle longueur d'onde ou intensité ce rayonnement ne peut plus être considéré comme nocif pour les yeux, même lors d'exposition prolongées.

Pour quelles raisons cherches-tu cette information ? N'importe quel rayonnement infrarouge peut être nocif (et pas que pour les yeux), quelle que soit sa longueur d'onde, s'il est suffisamment intense, tout comme pour la lumière visible.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite75449dc4]

Nous utilisons des systèmes de contrôle de l'ordinateur par le regard qui fonctionnent en utilisant le principe de Hirschberg, c'est à dire une projection d'infrarouges vers les yeux, pour pouvoir l'interpréter en déplacement de souris à l'écran. Des personnes utilisent ce système durant des journées entières. L'idée est de démontrer de manière "scientifique" s'il y a un risque pour l'utilisateur ou non.

Admettons que la longueur d'onde de l'infrarouge en question est de 930 nm et 215 mW. Est-ce que la nocivité de ce rayon est dépendant de la longueur d'onde ou de l'intensité ? Comment se mesure l'intensité ? en Watts ? comment mesurer la puissance à une disance définie (40 cm de la source) ?

[wolfgangouille]

En fait la longueur d'onde est plus grande mais elle peut faire mal, exemple, les microondes!
C'est juste que les UV par exemple sont de l'ordre de grandeur de l'energie des liaisons moleculaires, donc il peut y avoir des dommages assez consequents. Si ta longueur d'onde plus grande correspond a un sous niveau vibrationnel rotationnel ou translationnel, tu vas exciter les molecules (elles vont vibrer par exemple) ce qui va augmenter la temperature.
Donc le but est de connaitre la longueur d'onde des tes infrarouges et de comparer avec les differents niveaux d'energie des molecules d'eau pour donne run exemple.

Enfin je tiens a preciser que je ne suis pas sur d'avoir raison.

Et l'intensite est inversement proportionelle a la distance au carre.

[invite75449dc4]

je ne cache pas que je ne suis pas coutumier avec les notions de "niveau vibrationnel rotationnel ou translationnel"

avec ces données là : 930 nm et 215 mW à 40 cm ça donnerait quoi ?

[f6bes]

Bjr à toi,

Prends un beau poéle en fonte, bien chargé et bien chaud, sur que ça rayonne des infras rouge.... et pas qu'un peu !!
Tu te sens géné de REGARDER ton poéle !!
Tu "rotiras" ceratinement AVANT d'avoir des lésions oculaires !!

A+

[LPFR]

"Les infrarouges sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde compris entre 750 nm et 1 000 000 nm. Selon leur intensité, les infrarouges peuvent provoquer des lésions oculaires par « effet thermique ». Ces lésions sont principalement dues à une exposition aux rayons infrarouges contenus dans les rayonnements solaires.
Il est malgré tout possible de créer des infrarouges sans « effet thermique », à l’aide de diodes électroluminescente qui sont utilisées par exemple dans les télécommandes. J'ai téléchargé de la documentation sur les diodes infrarouges electroluminescentes et je constate que leur longueur d'onde est de 930 nm."

Et c'est là que je suis totalement perdu :

- comment peut on générer des infrarouges sans effet thermique, alros que par définition les infrarouges véhiculent de la chaleur ?
- à partir de quelle longueur d'onde les infrarouges peuvent causer des brûlures ?

Bonjour.
Je crois que votre texte n'est simplement pas sérieux.

Touts les ondes électromagnétiques véhiculent de la "chaleur" (de l'énergie, pour parler correctement).
Et ceci est vrai pour toutes les longueurs d'onde.
Les infrarouges peuvent causer des lésions dans la rétine, mais simplement parce qu'ils la chauffent et la brûlent. Mais ça n'a rien à voir avec le fait que ce soient des IR. On peut obtenir les mêmes brûlures avec du visible. Le risque avec les IR est qu'on ne les voit pas en que la rétine ne transmet pas de sensation douloureuses pendant la brûlure. On parle souvent de cela pour l'observation des éclipses solaires.

Les systèmes qui utilisent un éclairage aux IR, n'utilisent pas des puissances capables de produire des lésions.
Au revoir.

[Pio2001]

l'intensite est inversement proportionelle a la distance au carre.

Non, pas pour des faisceaux collimatés, car l'image virtuelle peut être n'importe où.
Juste derrière une loupe, par exemple, l'intensité croît avec la distance, au lieu de décroître !

Si ta longueur d'onde plus grande correspond a un sous niveau vibrationnel rotationnel ou translationnel, tu vas exciter les molecules (elles vont vibrer par exemple) ce qui va augmenter la temperature.

En effet, le problème posé est celui des brûlures, tout simplement : le faisceau est-il assez intense pour brûler ? Cela dépend en effet de sa longueur d'onde, car notre oeil peut être plus ou moins transparent et plus ou moins absorbant selon la longueur d'onde.
Il vaut mieux essayer de trouver un tableau avec les données toutes calculées.

Tu "rotiras" ceratinement AVANT d'avoir des lésions oculaires !!

Pour une poêle peut-être, mais pour une source de petite taille angulaire, c'est archi-faux !

Lorsqu'on regarde le Soleil dans les yeux, la rétine brûle bien avant le visage, car le cristallin fait loupe et concentre les rayons solaires dessus.
C'est encore plus vrai avec un laser, susceptible de brûler immédiatement la rétine alors qu'on ne ressent même pas d'échauffement sur la peau, car l'énergie du spot est concentrée de façon quasi-ponctuelle sur la rétine.

[invite75449dc4]

LPFR, Pio2001 et Wolfgangouille merci pour vos réponses.

Ca me semble donc plus clair maintenant. La formulation correcte serait plutôt quelque chose du style : "Il est malgré tout possible de créer des infrarouges avec un effet thermique non-nocif pour l'oeil".

Mais alors comment déterminer si un faisceau de 930 nm est assez intense pour brûler ou non la rétine et/ou les autres partie de l'oeil ?

[LPFR]

Re.
Pour le visible, on considère qu'un laser de moins de 1 mW, ne pressente pas de danger.
Pour l'infrarouge, il faut sûrement tabler bien plus bas, précisément parce qu'on ne le voit pas et que l'exposition peut être plus longue.
Mais tout ça dépend de la géométrie. Une source éloignée non collimatée envoi peu de puissance dans la pupille. Alors qu'une source bien collimatée ajoutée à une très mauvaise chance, peut tout faire rentrer dans l'œil.
A+

[invitea774bcd7]

avec ces données là : 930 nm et 215 mW à 40 cm ça donnerait quoi ?

Euh… Ça me paraît beaucoup

http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_safety

[invite75449dc4]

ok merci, j'imagine que collimaté signifie "concenté" comme un laser en fait ?

J'ai quelques données technique de la LED :

tension inverse : 5V
courant direct en continu : 130 mA
puissance totale dissipée à Tamp < 25°C : 215 mW
intensité énergétique à If=100 mA : 22 mW/sr
température de jonction : 100°C
longueur d'onde du pic d'émission : 930 nm
angle d'émission à mi-intensité : 40°

Est-ce que l'on peut calculer qqch par rapport à la puissance d'émission et d'éventuelles brûlures par rapport à ces données ?

[invitea774bcd7]

OK, 22mW/sr…
Bon, une pupille c'est disons 5mm de diamètre. À 40cm de distance, ça nous fait 0.0001227 sr. Donc la pupille se prend 0.0027 mW.
Si je me suis pas planté…

[invite75449dc4]

merci !

Je pourrais avoir le détail du calcul, histoire de pouvoir le reproduire avec d'autres données au besoin ?

[Pio2001]

Mais alors comment déterminer si un faisceau de 930 nm est assez intense pour brûler ou non la rétine et/ou les autres partie de l'oeil ?

Il faudrait en réaliser une image photographique afin de déterminer l'intensité par secteur angulaire.

[invite75449dc4]

? je peux faire ça avec une appareil photo numérique standard ?

[Pio2001]

Bon, une pupille c'est disons 5mm de diamètre. À 40cm de distance, ça nous fait 0.0001227 sr. Donc la pupille se prend 0.0027 mW.

Ca c'est si la diode est nue et placée devant la personne.
S'il y a un dispositif optique tel qu'une lentille, cela ne veut plus rien dire.
Et 0.0027 mW, à l'échelle de la pupille, ce n'est pas grand chose. Mais à l'échelle d'un cône ou d'un bâtonnet ?

[Pio2001]

? je peux faire ça avec une appareil photo numérique standard ?

Malheureusement non. Ils sont munis de filtres infrarouges à l'intérieur.

[LPFR]

Bonjour.
Pour une pupille de 6 mm de diamètre (bien dilatée), cela ne fait que 1,5 µW qui rentrent d'ans l'œil.
Donc, je pense que si la distance est respectée et si la diode n'est pas collimée, il n'y a pas de danger.
Même si l'œil arrive à concentrer toute celle puissance dur une surface d'un micron de diamètre, cela ne fera que 1 W/m² sur la cellule "visée".

Ça correspond aussi à ce que l'on reçoit si on fait une fausse manip avec une télécommande IR. Et il n'y a pas de parachute déployé dans les notices des appareils qui utilisent ce type de télécommande.

Maintenant, il faut voir si vous avez vraiment besoin de ce (très fort) niveau d'éclairage.
C'est pour quoi faire?

Pour le calcul:
La surface de la pupille =s.
Distance à la diode: R;
Angle solide sous lequel la diode "voit" la pupille: s/R² (sr)
Si l'intensité est I (w/sr), la puissance qui rentre dans l'œil est Is/R²
Au revoir.

[invite75449dc4]

Merci pour vos réponses !

LPFR :

Nous utilisons des systèmes de contrôle de l'ordinateur par le regard qui fonctionnent en utilisant le principe de Hirschberg, c'est à dire une projection d'infrarouges vers les yeux, pour pouvoir l'interpréter en déplacement de souris à l'écran. Des personnes utilisent ce système durant des journées entières. L'idée est de démontrer de manière "scientifique" s'il y a un risque pour l'utilisateur ou non.

Est-ce que qqun a des sources sur lesquelles je puisse me baser pour attester du fait que :

Pour le visible, on considère qu'un laser de moins de 1 mW, ne pressente pas de danger.

[LPFR]

Est-ce que qqun a des sources sur lesquelles je puisse me baser pour attester du fait que :

Re.
Gerom00 vous a déjà donné ce lien:
http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_safety
Vous devriez le lire.
A+

[invite75449dc4]

oui, merci je suis en train de le lire

[invite75449dc4]

Effectivement, article intéressant. Dans ce dernier, il est fait mention de :

1.4–3.0μm (IR) aqueous flare (protein in the aqueous humour), cataract, corneal burn

Cela voudrait dire qu'il y aurait nocivité dès 1.4 μm alors que la diode en question génére 930 nm (0.93 μm) ... donc à priori aucun risque. Plus loin je vois qu'il est fait mention de :

780–1400 nm (near-IR) cataract, retinal burn

à 930 nm on est pile dedans, ça voudrait alors dire que, oui un tel système est nocif pour l'oeil humain.

Interpréation correcte où faut-il encore prendre en compte un autre paramètre, comme la puissance du signal ?

[LPFR]

... où faut-il encore prendre en compte un autre paramètre, comme la puissance du signal ?

Re.
Plutôt!
Surtout continuez de lire la page de wikipedia et ne ratez surtout pas les courbes de temps maximum d'exposition.
A+

[Pio2001]

à 930 nm on est pile dedans, ça voudrait alors dire que, oui un tel système est nocif pour l'oeil humain.

Absolument rien à voir. C'est comme se demander si un son d'une hauteur égale au la du diapason (440 Hz) peut rendre sourd. Il rend sourd s'il est trop fort.

Pareil pour la diode, faut pas que ce soit trop fort.
J'ai entendu dire qu'il ne valait mieux pas rester au-dessus du radiotéléscope d'Arecibo lorsqu'il émettait à pleine puissance (une fois, il a permis, en mode radar, de relocaliser une sonde spatiale perdue loin de l'orbite de la Terre en l'éclairant avec un flash radio !)

[invite0324077b]

la longueur d'onde est importante quand elle corespond a un danger suplementaire : eaxample les rayon uv sont beaucoup plus dangereux que le visible

les infra rouge n'ont pas d'effet dangereux supperieur au visible : il n'y a que l'intensité qui compte

avec une led il est bien difficile de faire un systeme optique concentrant suffisament la lumiere pour faire un danger : le plus simple pour s'en rendre compte est de remplacer la led ir par une led rouge : si ce n'est pas desagreable ce n'est pas dangereux : l'inconvenient en ir c'est qu'on ne les voit pas donc on ne voit pas le danger

le danger des laser ir , c'est que ca peut faire un beau faisceau bien droit donc qui ne diminue pas de puissance avec la distance

pour evaluer le danger de ton systeme ir il faudrait le decrire un peu mieux

si la led eclaire betement une zone assez large , il n'y aura pas de danger

si il y a un systeme de poursuite qui braque une optique sur l'oeil et utilise cette optique pour eclairer un danger est possible : il faudra bien verifier

[invite75449dc4]

Merci pour vos réponses.

Pour le calcul de l'intensité résiduelle à une distance donnée il faut quand même que j'applique la formule précédemment proposée. Ok ça me parait clair maintenant.

En faisant quelques recherches je suis tombé sur un document portant sur des leds de 880 nm avec une puissance de départ de 2 watts. Dans des conditions d'utilisation normales (~40 cm), l'éclairement résiduel serait de 0.5 mW par cm2. Ce qui semble être en dessous des norme de sécurité édictées dans le livre "1996 TLVs and BEIs" par l'"American Conference of Govenmental Undustrial Hygienists".

[LPFR]

Bonjour.
Je ne sais pas quel capteur utilisez-vous. Mais il doit être ridiculement peu sensible aux IR pour que vous ayez besoin d'un tel niveau d'éclairement.
Une diode IR passe partout devrait vous suffire largement.
Si vous utilisez une camera TV, vous feriez mieux d'enlever le filtre anti-IR qui se trouve à l'intérieur et d'ajouter (au besoin) un filtre anti-visible devant.
En effet, les cameras TV (et les appareils de photo) sont très sensibles aux IR. Pour que les images ressemblent à ce que l'on voit, les fabricants ajoutent un filtre qui bloque les IR.
Au revoir.