DOSSIER
Métrologie optique
reproductibles. Le rôle du métrologue est ainsi de définir des grandeurs spectrophotométriques et des indicateurs associés qui permettent de retrouver ces classements perceptifs à partir de mesures physiques traçables.
Cette démarche repose sur un triptyque:
• l’ acquisition de la sensation visuelle par des protocoles psychophysiques,
• la mesure de grandeurs pertinentes par des méthodes radiométriques et spectrophotométriques,
• la modélisation des relations entre mesures et perception, qui peut dans certains cas aller jusqu’ à la normalisation et la création d’ observateurs « étalons ».
La spécificité de la métrologie de l’ apparence est donc de ne jamais perdre de vue la finalité perceptive de la mesure: ce que l’ on mesure doit correspondre, autant que possible, à ce que l’ on voit.
GRANDEURS SPECTROPHOTOMÉTRIQUES POUR LA MÉTROLOGIE DE L’ APPARENCE BRDF: Bidirectional Reflectance Distribution Function La grandeur centrale pour la caractérisation de l’ apparence en réflexion est la fonction de distribution
Figure 1. goniochromatisme( a), brillant( b), texture( c), matité( d), scintillant( e), translucidité( f), transparence( g), fonctionnalité( h), sont des attributs visuels qui participent à notre sentiment d’ esthétique, de qualité et de singularité. Le contrôle de ces attributs est essentiel pour toutes les industries car ils sont impliqués dans les critères de choix des consommateurs et leur envie d’ acheter.
bidirectionnelle du coefficient de luminance, plus connue sous son acronyme anglais BRDF [ 2 ]. La BRDF décrit l’ évolution de la luminance d’ une surface rapportée à l’ éclairement de celle-ci, en fonction des directions d’ illumination et d’ observation, de la longueur d’ onde et, le cas échéant, de l’ état de polarisation. C’ est une grandeur à 6 dimensions qui s’ exprime en inverse stéradian( figure 2a).
La BRDF( fig2a) constitue une description complète du comportement optique directionnel d’ une surface opaque. Elle est indispensable dès lors que l’ on s’ éloigne du modèle lambertien, ce qui est le cas de la majorité des surfaces industrielles modernes: surfaces brillantes, satinées, métalliques, goniochromatiques ou scintillantes.
En théorie, la BRDF est définie pour des paramètres géométriques infinitésimaux, à savoir angles solides, diverges et surfaces éclairée nulles. Dans la pratique, il convient d’ ouvrir ces paramètres, ce qui appelle une prudence mêlée d’ une expertise en fonction des surfaces explorées [ 3 ].
On mesure la BRDF avec des dispositifs dédiés appelés goniospectrophotomètres( fig 3a). Il s’ agit d’ instruments capables de contrôler les géométries d’ illumination et de détection. Aujourd’ hui, la plupart de ces instruments combinent les atouts des bras robots et des capteurs imageurs. Les principaux défis métrologiques des goniospectrophotomètres se situent au niveau des résolutions angulaires, de la dynamique de la détection, de la maîtrise de la polarisation, de la gestion des volumes de données, de la vitesse de mesure, de la traçabilité des mesures à différentes échelles ou encore de la compréhension des effets de la cohérence sur les résultats.
BTDF: Bidirectional Transmittance Distribution Function Lorsque l’ on s’ intéresse aux matériaux transmissifs ou semi-transparents, la grandeur pertinente est la fonction de distribution bidirectionnelle de la
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