Considérations expérimentales 2 : les caméras

Eclairage

Techniques de corrélation d'images ©2009-2013 kilonewton sarl

• Constant sur le champ de mesure

• Suffisamment intense

• Pas d'ombres

• Surtout pas de réflexions (attention aux angles !)

• Lumière constante avec le temps (lumière naturelle = soleil et nuages !)

• Plutôt une lumière diffuse (réflecteurs, diffuseurs)

• Plutôt plusieurs sources qu'une seule

• Eviter l'échauffement de l'échantillon

• Eviter les turbulences de l'air ambiant

Caméras

• Monochrome ou Couleur (plutôt monochrome)

• Résolution : 4/5 Mpixels

• Temps d'exposition et cadence de prise de vue

• Modes de résolution réduite

• Format numérique des images (Tiff)

• Interface numérique (USB3 ou Firewire)

• Choix des objectifs :

– dimension du champ

– profondeur de champ

• La cadence max. de prise de vue dépend de la résolution (200 im/s pour 0,3 Mpix, 3 im/s pour 16 Mpix)

• Les caméras dites « rapides » (entre 1.000 et 1.000.000 d'images par seconde) constituent une classe à part, à réserver aux phénomènes transitoires

Profondeur de champ

Pour une mise au point à la distance d, l'image sera considérée comme nette si l'objet se trouve entre PPN (premier plan net) et DPN (dernier plan net)

PPN = H.d / (H + d) & DPN = H.d / (H - d)

Exemple1 :

– f = 50 mm

– N = 5,6

– e = 7,4 μm

– d = 500 mm

H = f² / N.e = 50 . 50 / 5,6 . 0,0074 = 6,03 m

PPN = H.d / (H + d) = 6 . 0,5 / (6 + 0,5) = 462 mm

DPN = H.d / (H - d) = 6 . 0,5 / (6 - 0,5) = 545 mm

Profondeur de champ = DPN - PPN = 83 mm

•Exemple2 :

– f = 50 mm

– N = 1,4 (diaphragme ouvert au max.)

– e = 7,4 μm

– d = 500 mm

H = f² / N.e = 50 . 50 / 1,4 . 0,0074 = 24,12 m

PPN = H.d / (H + d) = 24 . 0,5 / (24 + 0,5) = 490 mm

DPN = H.d / (H - d) = 24 . 0,5 / (24 - 0,5) = 511 mm

Profondeur de champ = DPN - PPN = 21 mm

AttentionLa qualité des mesures dépend :

- de la qualité de l'étalonnage (mires précises, montages stéréoscopiques stables)

- de l'éclairage (luminosité, bon contraste, absence de reflets)

- de la netteté des images (mise au point, profondeur de champ, absence de mouvement, temps d'exposition optimal)

- de la qualité du mouchetis (isotrope, aléatoire, contrasté, stable)

- de la taille relative des taches de mouchetis et de l'imagette

- du bon choix du pas de calcul

- du bon paramétrage du logiciel (interpolation, critères de corrélation, filtrage, fenêtrage)