Est-ce que les capteurs cardio optiques peuvent remplacer les ceintures ?

Garmin Forerunner 225
 

Les capteurs cardio optiques se répandent petit à petit sur le marché des montres cardio, trackers d’activité et smartwatchs. Il y a eu la Mio Alpha, la TomTom cardio, l’Epson SF-810, le Fitbit Surge ou encore l’Apple Watch.

Mais c’est l’annonce de la Forerunner 225 le 12 mai qui a émoustillé le monde des sportifs. Garmin a été le premier des 3 gros (Garmin, Polar et Suunto) a franchir le pas et proposer une montre de sport avec GPS et capteur cardiaque optique.

Du coup, tout le monde imagine déjà une Fenix 4 avec cardio intégré, puis une Forerunner 930XT avec capteur cardio optique qui fonctionne sous l’eau… bref, l’annonce de la disparition des ceintures pectorales !

Mais est-ce que les capteurs optiques fonctionnent vraiment assez bien pour remplacer les ceintures ?

 

Comment fonctionne un capteur cardio optique ?

Comment fonctionne capteur cardio optique

Explication du fonctionnement d’un capteur cardio optique

L’ensemble est composé de 2 éléments : une source de lumière et un capteur de lumière.

La source de lumière (une ou plusieurs diodes) émet de la lumière, qui va pénétrer les couches superficielles de la peau. Le capteur va mesurer la lumière qui rebondit sur la peau.

Il se trouve que les variations de pression dues au flux sanguin (aussi légères soient-elles), modifie cette lumière qui retourne au détecteur. Du coup, en analysant ces variations de lumière, votre montre est capable d’en déduire votre fréquence cardiaque.

L’ennemi du capteur optique, c’est la lumière extérieure. Si le bracelet n’est pas assez serré, la lumière extérieure va venir polluer le capteur optique et la mesure ne sera pas correcte. C’est pour ça que certaines montres ont une bosse sur l’arrière du boitier, pour bien appuyer le capteur sur la peau. Garmin a opté pour une autre solution sur la Forerunner 225 : l’ajout d’une membrane en silicone sur le tour du boitier, qui agit un peu comme un rideau.

 

Différence entre capteur optique et ceinture pectorale

La technologie est complètement différente.

Une ceinture cardio mesure l’activité électrique du cœur. C’est un électrocardiogramme simplifié. La technologie est donc bien connue et la mesure est fiable.

Un capteur optique utilise la lumière pour mesurer les variations de pression du sang dans les capillaires de la peau.

 

L’anatomie humaine ne facilite pas la mission du capteur optique

Obtenir une mesure de la fréquence cardiaque au poignet n’est pas facile.

Plus on se rapproche des extrémités et moins les variations de pression dans les vaisseaux sanguins sont importantes. Ajoutez à cela que les contractions musculaires compriment les vaisseaux sanguins, que le froid réduit la quantité de sang en surface de la peau, que la sueur s’installe entre la peau et le capteur et vous vous rendez compte que la mission du capteur optique devient très difficile.

L’autre difficulté que rencontrent les capteurs optiques est la couleur foncée de certaines peaux. Peau foncée = moins de lumière renvoyée. Mais c’est un problème facilement contourné par les produits performants, qui font simplement varier l’intensité de la source de lumière en fonction de la pigmentation de la peau. La LED émet plus de lumière sur les peaux foncées et moins sur les peaux claires.

En fait, les capteurs qui mesurent la fréquence cardiaque au bout des doigts (comme l’Oregon Scientific SE138 ou même le smartphone Galaxy S5) sont plus précis, car il y a une artère qui descend jusqu’au bout de de l’index. Alors qu’une montre au poignet doit se contenter de petits capillaires.

Quid des poils et des tatouages ? Certains disent qu’ils réduisent la précision, mais je n’ai pas trouvé d’étude qui le confirme.

 

Intégration dans une montre ou un tracker

Pour une mesure de la fréquence cardiaque au repos, les trackers d’activité avec capteur de fréquence s’en sortent à peu près.

Mais aucun fabricant ne vante les mérites de ses trackers d’activités pour les sportifs ayant une activité physique soutenue. Ils supportent mal les mouvements et les interruptions de mesure. La précision de ces trackers se dégrade en général mal au-dessus de 100 battements par minute.

Les capteurs optiques, relativement nouveaux, font encore un peu peur à certains, qui craignent un manque de précision ou de fiabilité.

Les montres de sport s’en sortent mieux que les trackers d’activité. DCrainmaker ne trouve rien à redire au capteur Mio, que ce soit dans l’Alpha ou la Forerunner 225. La comparaison des tracés avec une ceinture ne fait apparaitre aucune aberration et les mesures sont en général à 1 ou 2 bpm près.

Pour preuve, voici les enregistrements réalisés avec 3 capteurs sur la même séance de course à pied : Garmin HRM-RUN, Forerunner 225 (capteur optique intégré) et Scosche Rhythm+ (capteur optique sur l’avant-bras).

Comparaison capteur cardio optique ceinture

 

On voit que les courbes se superposent quasi-parfaitement. Les 3 capteurs enregistrent les mêmes variations et arrivent aux même moyennes. Si on veut chipoter, On peut dire que la Forerunner 225 met un peu plus de temps à réagir aux variations de rythme cardiaque.

 

Alors, bientôt la disparition des ceintures cardio ?

Je en pense pas qu’on verra tout de suite une Fenix 4 avec un capteur cardio optique, ni une Foreunner 930XT avec un capteur qui fonctionnera sous l’eau.

Mon avis est que la Forerunner 225 est un modèle test : test de l’intégration de la technologie dans leur montre et test de la réaction du marché.

Ensuite, il faut bien réaliser qu’il n’y a aucune innovation avec la Forerunner 225. Elle utilise le même capteur que la Mio Alpha, qui a déjà été intégré dans la TomTom cardio (Runner et Multisport). Donc ce n’est qu’une intégration et pas une amélioration. Epson a développé son propre capteur pour la SF-810. Reste à voir la réaction de Polar et Suunto.

Mais disons qu’on va dans le bon sens. De nouveaux acteurs s’intéressent aux capteurs optiques et d’autres vont suivre. De son côté, Mio développe un nouveau capteur qui devrait sortir sur un nouveau produit d’ici la fin de l’année.

Et un jour, peut-être, les ceintures cardio disparaitront (au grand bonheur de certains).

 

Les cardio optiques que j’ai testés

Lisez les tests de différentes montres GPS et bracelets d’activité que j’ai effectués.

Epson SF-810

Garmin Forerunner 235

Garmin Fenix 3 HR

Garmin Vivosmart HR

TomTom Spark

Polar A360

TomTom Multisport Cardio

 

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4 commentaires

  • Bonjour, tous les cardio au poignet ne se valent pas, le mio link ne m’a pas convaincu :http://www.thecrow.fr/2015/06/test-complet-mio-link.html . pour ce qui du tatouage, ça altéré la couleur, Apple l’a admis pour son apple watch. Philippe

  • Bertrand Mathurin

    Bonjour,

    Qu’en est-il de l’utilisation du cardio lorsque vous avez un maillot à longues manches ou une veste, des gants ??? Le capteur optique devient inutilisable ! A moins qu’il y ait une solution, je pense que ce système n’est pas abouti…

    Belle journée,
    Bertrand

    • Jérôme

      Bonjour
      Ah oui, c’est sûr, il n’y aura aucune amélioration technologique pour régler ce problème.
      Ah si ! Il faudrait une montre avec cardio intégré et une projection des données sur des lunettes intelligentes. Là, ça marche.

    • Sergio

      Ca ne m’a jamais posé de problème d’avoir une veste ou autre , il suffit de retrousser qqs cms de la manche, rien d’inaccessible pour le commun des mortels.

      J’ai eu une Tomtom cardio pendant 1 an puis une Garmin FR225 depuis 2 mois. Côté précision, rien à redire, il parait juste qu’il y a un léger décalage dans les mesures avec ces cardios au poignet.
      A côté de ça, je conseille très nettement la Garmin FR225 par rapport à la Tomtom, cette dernière étant vraiment très limitée voire quelque fois pénible à l’usage …

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