Les capteurs extéroceptifs

VII - Ondes lumineuses visibles

- Photorésistances
- Barrettes CCD
- Caméras - Vidéo
- Traitements usuels
- Imagerie couleur
- Choix d'une chaîne d'acquisition

1 - Capteurs photoélectriques

Principe

Il s'agit de photorésistance, cellule photo-électrique.
C'est un capteur sensible à la quantité de lumière reçue.
Une variation de lumière provoque une variation de signal.

LDR - capteur photoelectrique

Plusieurs types de capteurs

Seuil de réaction ou mesure de variation

- Transistor -> Commandes tout ou rien
- Optique -> Détection de passage à longue distance
- Écran TV -> Détection de mouvements en temps réel

Utilisation artistique

Faible coût donc grand nombre possible

- Détection de présence
- Détection de passage et de mouvement
- Télémètre optique

2 - Barettes CCD

Principe

Pixels en ligne
Exemple : le capteur d'un scanner est une barrette CCD.

Barrette CCD

Ce capteur est composé de plusieurs éléments tous sensibles à la quantité de lumière accumulée entre deux prises de vue

Les éléments sensibles sont répartis sur une ligne.
Une barrette CCD permet d'obtenir une séquence de photographies.
Possibilité de nombreuses images/seconde en forte lumière.

Signal envoyé
par une CCD en fonction du contraste

Utilisation artistique

- Détection de franchissement de ligne
- Analyse du mouvement
- Capteurs embarqués
- Images cylindriques
- ...

Exemple :

Exposition Interférences 2000

Limitations

Les barrettes CCD ont les mêmes défauts que les caméras vidéo.

3 - Caméras : chaînes d'acquisition vidéo

Elles comportent toujours :

- Caméra, avec

Optique : focale, ouverture
Capteur : damier de pixels, plusieurs types de répartitions
Electronique : Sortie en numérique / analogique
Type de câbles
Longueur admissible des câbles

- Interface

Carte d'acquisition vidéo pour l'analogique
USB, firewire, port parallèle ou carte d'acquisition haut de gamme

Quelles sont les informations indispensables à l'artiste pour choisir et utiliser sa caméra dans de bonnes conditions ?

Choix du type de caméra

Trouver un modèle approprié :

Connaître toutes les caractéristiques du lieu : hauteur sous plafond, possibilités d'accrochages, types d'éclairages...

Précautions d'accrochage des caméras

Il faut que l'immobilisation soit parfaite pour le tracking ou l'identification de positions.
Nécessité de fixations stables et réglables.
Ergonomie

Précautions d'éclairage de la scène

Saturation des couleurs
Ombre portée
Calibrage et projecteurs pilotables
Eviter les variations de lumière non contrôlées

Principes et applications artistiques

Observation d'une scène ->

Capture 2D

Exemples d'applications :

reconnaissance des couleurs
reconnaissance de formes particulières
reconnaissance de mouvement

Capture 3D : stéréoscopique

Reconstitution

Vision panoramique

4 - Cameras : Traitements usuels

Schéma

Traitements de l'image utilisés en reconnaissance de couleur, mouvement ou contour

Couleurs

Saturation des couleurs
Changement de couleur des lumières

Contraste et luminosite variable sur une route

Systèmes de couleurs

RVB
Lab

Systeme RVB ou RGB
Reconnaissance d'une couleur en RVB/RGB
Perte de precision en fonction de la tonalite en RVB
Variation d'une couleur selon luminosite et saturation en RVB
Changement de systeme de couleurs

Principes et applications artistiquesFormation des images / Les objectifs

Optique géométrique, systèmes dioptriques centrés.

Défauts :

- aberrations chromatiques, indice bleu # indice rouge
- aberrations de sphéricité, déformations en croissant ou barillet
- astigmatisme
- profondeur de champ limitée