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Auteur(s)
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Claude VÉRET : Ingénieur diplômé de l’École Supérieure d’Optique - Docteur Ingénieur de la Faculté des Sciences de Paris
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Les réactions humaines à un événement subit ne sont pas immédiates. Il en est ainsi pour un observateur en présence d’une scène animée. De même qu’en regardant cette scène les détails qu’il peut résoudre sont limités en dimensions, de même il ne peut y distinguer des changements trop brefs ou trop rapides ; en plus de sa résolution spatiale, la vision humaine est limitée par une résolution temporelle (de l’ordre du dixième de seconde).
L’étude d’événements brefs ou à évolution rapide nécessite donc une première phase d’enregistrement d’une seule image ou d’une série d’images successives, suivie d’une seconde phase de restitution, au cours de laquelle s’effectue l’analyse.
Ce sont les différents moyens d’enregistrement d’images à temps de pose court et de séquences d’images à haute cadence qui vont être décrits.
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4. Systèmes d’acquisition d’images
Depuis le développement des systèmes informatiques, l’exploitation des images ne se fait plus seulement par observation de leur projection sur écran, mais aussi en traitant automatiquement certaines des données qu’elles contiennent. Ces données consistent en des niveaux d’intensité lumineuse en fonction de deux coordonnées spatiales I(x, y), pour une image monochrome et en plusieurs valeurs d’intensité I 1 (x, y), I 2 (x, y), I 3 (x, y), …, en chaque point x, y pour une image en couleurs. Lorsque les images sont enregistrées sur film, des systèmes automatiques de lecture, appelés systèmes d’acquisition, sont donc nécessaires pour acquérir ces valeurs.
L’enregistrement sur film est constitué par des variations locales de transparence. Une image, souvent agrandie, de cet objet optique éclairé par transmission est formée par un objectif sur un photodétecteur.
Le mode d’acquisition dépend du type de photodétecteur utilisé, selon qu’il est unique, qu’il comprend une ligne (barrette : capteur linéaire) de détecteurs ou une surface (mosaïque : capteur matriciel) de détecteurs.
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Avec un détecteur unique, l’ensemble de la surface image est balayé successivement ligne par ligne, soit en déplaçant le cliché par rapport au système optique de lecture, comme dans un microdensitomètre (figure 11), soit par déplacement de l’image sur le détecteur au moyen de systèmes de déflexion de faisceau lumineux (miroir tournant ou oscillant, cellule de Bragg, …).
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Avec une barrette, les niveaux pour tous les pixels d’une ligne de l’image sont acquis simultanément, même s’ils sont ensuite lus séquentiellement dans le temps comme avec un détecteur à transfert de charges (DTC ou CCD charge coupled device ). Il suffit donc de déplacer l’image par rapport à la barrette dans une seule direction pour acquérir successivement une série de lignes.
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Enfin, avec une mosaïque, aucun mouvement n’est plus nécessaire entre l’image et le détecteur. Les niveaux pour tous les pixels de cette image sont acquis simultanément, même s’ils sont ensuite lus séquentiellement comme avec une mosaïque de type DTC.
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Dans tous les cas,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Actes des Congrès Internationaux de Photographie et de Cinématographie Rapide : Se reporter, pour les congrès 2 à 10, à l’article Cinématographie ultra-rapide. Caméras mécano-optiques à haute résolution [R 6 730], dans le présent traité. Liste complémentaire : ▪ 11e Congrès, LONDRES. Édité par Rolls, Royal Aeronautical Establishment, sept. 1974. ▪ 12e Congrès, TORONTO. Édité par Spie, vol. 97, Washington USA, 1-7 août 1976. ▪ 13e Congrès, TOKYO. Édité par Spie, vol. 189, 20-25 août 1978. ▪ 14e Congrès, MOSCOU, oct. 1980. ▪ 15e Congrès, SAN DIEGO. Édité par Spie, vol. 348 (2 tomes), 21-27 août 1982. ▪ 16e Congrès, STRASBOURG. Édité par Spie, vol. 491, 21-31 sept. 1984. ▪ 17e Congrès, PRETORIA, 1-5 août 1986. ▪ 18e Congrès, XIAN (Chine), 29 août-2 sept. 1988. ▪ 19e Congrès, CAMBRIDGE (Angleterre) (1990). ▪ 20e Congrès, VICTORIA (Canada). Édité par University of Victoria, Canada, 21-25 sept. 1992.
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(2) - MOREAU (M.R.) coordinateur - Essais et moyens d’essais au laboratoire et dans l’industrie. - Tec & Doc Lavoisier (1982).
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(3) - MIQUEL (J.C.) - Caméras DCP (à défilement continu et à compensation par prisme tournant). - Tec & Doc Lavoisier (1989).
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ANNEXES
1 Constructeurs. Distributeurs
Les tableaux 1, 2, 3 et 4 regroupent les différentes techniques d’enregistrement rapide des images et les caractéristiques d’instruments commercialisés. La liste de ces matériels et des fabricants n’est pas exhaustive.
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