Est-ce que les capteurs cardio optiques peuvent remplacer les ceintures ? (MAJ 21/02/17)

Garmin Forerunner 225
 

Les capteurs cardio optiques se répandent petit à petit sur le marché des montres cardio, trackers d’activité et smartwatches. Il y a eu la Mio Alpha, les 2 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 2015 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.

Dès lors, tout le monde imaginait déjà une Fenix 4 avec cardio intégré, puis une Forerunner 935XT avec capteur cardio optique qui fonctionne sous l’eau… bref, l’annonce de la disparition des ceintures pectorales !

Deux ans plus tard, la réalité rattrape la fiction. Polar a sorti 2 montres avec cardio optique, Garmin a déclité toute sa gamme de montres GPS avec cardio optique et Suunto a annoncé la Spartan Trainer.

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. Une partie de cette lumière sera réfléchie. Le capteur va mesurer cette lumière réfléchie.

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 petites 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. Mais cette solution n’a pas été reconduite sur les modèles suivants.

L’autre point d’attention, c’est de bien veuiller à ne pas placer la montre sur le poignet. Cette zone osseuse n’est pas favorable. Il vaut mieux la placer 2cm au-dessus de l’os saillant du poignet.

 

Différence entre capteur optique et ceinture pectorale

La technologie est complètement différente.

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

Un capteur optique utilise la lumière pour mesurer les variations de pression du sang dans les capillaires de la peau. Sauf que ce n’est pas aussi précis de mesurer le flux sanguin au bout du bras par rapport à une mesure directement à la sortie du coeur.

 

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

J’ai testé une quinzaine de montres cardio sans ceinture. J’ai donc pu me faire une bonne idée des performances des capteurs cardio optiques. 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. Mais on peut tout à fait obtenir de bons résultats. Exemple avec une Forerunner 735XT :

Forerunner 735XT précision cardioOu une Vivoactive HR :

Vivoactive cardio véloOu encore une M600 :

Cardio M600Une Runner 3 :

Runner 3 Cardio 3Et je vais terminer avec une Forerunner 35 :

Forerunner 35 Cardio 3On voit que les courbes se superposent quasi-parfaitement. Les capteurs optiques enregistrent les mêmes variations que la ceinture et arrivent aux même moyennes.

Mais attention, je vous montre là des séances favorables au fonctionnement du capteur cardio optique. Il y a d’autres cas où ça fonctionne moins bien :

  • par grand froid
  • sur du fractionné

 

Alors, bientôt la disparition des ceintures cardio ?

La technologie évolue. Au début, toutes les marques qui se sont lancé dans les montres cardio sans ceinture utilisaient le même capteur optique, celui de la Mio Alpha. Mais depuis 2 ans, on a vu d’autres associations se nouer :

  • TomTom avec LifeQ
  • Suunto avec Valencell

Et certaines marques ont développé leur propre capteur :

  • Garmin
  • Polar
  • Epson

En tout cas, la demande pour les cardio optiques augmente. Toutes les marques s’y sont mises. Une nouvelle étape va être franchie par Garmin avec la Forerunner 935. Si l’on en croit les fuites, le capteur cardio optique fonctionnera sous l’eau !

Bon, ce qu’il faut bien comprendre, c’est qu’un capteur optique ne remplace pas forcément une ceinture. Ca dépend de ce que vous voulez faire avec. Sur de l’endurance, vous pouvez y aller sans problème. Mais si vous êtes un sportif aguerri, que vous recherchez la performance (comme du fractionné), alors la ceinture restera un accessoire essentiel pour vos entrainements.

Et un jour, peut-être, les ceintures cardio disparaitront (au grand bonheur de certains). En tout cas, Garmin semble bien en prendre le chemin, puisque toutes les versions de Fenix 5 en sont équipées.

 

Les cardio optiques que j’ai testés

Pour plus d’info, vous pouvez lire les tests des différentes montres cardio sans ceinture (et bracelets d’activité) que j’ai effectués.

Epson SF-810

Fitbit Charge 2

Garmin Fenix 3 HR

Garmin Forerunner 35

Garmin Forerunner 235

Garmin Forerunner 735XT

Garmin Vivoactive HR

Garmin Vivosmart HR

Polar A360

Polar M600

Samsung Gear Fit 2

TomTom Runner 3

TomTom Spark

TomTom Multisport Cardio

6 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 …

  • Fabien

    Merci pour cet article très instructif 🙂
    De mon côté j’ai la récente Forerunner 735XT depuis presque 2 mois et j’en suis très content. Mais j’avoue que le capteur optique ne m’a pas vraiment convaincu pendant l’effort.
    Est-ce que c’est un problème de mon capteur ? Est-ce que c’est à cause de la transpiration ? En tout cas, dès que je fais une séance de crossfit ou de badminton, le compteur est aux abonnés absents et ne dépasse que très rarement les 100bpm… Obligé de passer par la ceinture du coup !
    Je vais téléphoner au support Garmin pour savoir ce qu’ils en pensent mais si d’autres ont eu un problème similaire, je suis preneur.

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