DOSSIER
Métrologie optique
d’ effets visuels. Il est désormais établi que les paramètres instrumentaux pertinents dépendent fortement de la nature de la surface étudiée. Des recommandations ont ainsi été formulées pour la mesure de surfaces quasi-lambertiennes [ 12 ], brillantes [ 13 ], goniochromatiques [ 14 ] ou scintillantes [ 15 ], en lien avec les seuils de perception visuelle.
Parallèlement, des travaux importants ont été menés pour définir de nouvelles grandeurs spectrophotométriques, en particulier la BTDF et la BSSRDF, et pour développer des références primaires et des artefacts de transfert associés [ 16 ]. Ces développements constituent une étape essentielle vers la mise en place d’ une infrastructure métrologique complète pour l’ apparence.
Enfin, un effort particulier a été consacré à la corrélation entre mesures physiques et sensation visuelle. Des études psychophysiques ont permis de mieux comprendre les mécanismes perceptifs associés au brillant [ 17 ], au scintillement [ 18 ] ou à la translucidité [ 19 ]. Malheureusement, il reste difficile aujourd’ hui de corréler les mesures spectrophotométriques et les échelles perceptives, afin de
Figure 3. gauche: ARGon 3, un goniospectrophotomètre classique qui combine l’ utilisation d’ un bras robot, d’ une source rotative et d’ un système imageur en guise de détecteur [ 4 ]. Droite: Mesure de la BRDF d’ un échantillon de spectralon ® pour θ i = 60 °, ϕ i = 0 °, λ = 550 nm et 332 directions d’ observation réparties sur l’ hémisphère [ 5 ]. La surface illuminée était d’ environ 1,2 cm 2, l’ angle solide Ω r = 0,96 × 10-3 sr, faisceau dépolarisé. La sphère représente une BRDF de 0,56 sr – 1.
proposer des indicateurs métrologiques mieux alignés avec l’ expérience visuelle des observateurs.
APPLICATIONS INDUSTRIELLES ET SCIENTIFIQUES Les retombées de la métrologie de l’ apparence sont multiples et concernent un large spectre d’ applications.
Sur le plan industriel, ces travaux permettent d’ assurer un contrôle objectif et traçable de l’ apparence des produits manufacturés, en complément ou en remplacement de l’ expertise visuelle. Ils ouvrent la voie à une maîtrise fine des effets visuels, à la formulation de nouveaux matériaux et à la stabilisation des procédés de production.
La métrologie de l’ apparence joue également un rôle clé dans la validation des modèles de rendu utilisés pour l’ imagerie scientifique, la réalité virtuelle et le prototypage numérique. Des données spectrophotométriques fiables et traçables sont indispensables pour produire des images virtuelles crédibles, tant du point de vue physique que perceptif.
Les secteurs émergents de l’ impression 3D et du jumeau numérique bénéficient directement de ces avancées, en permettant la caractérisation et l’ archivage de propriétés optiques complexes, notamment pour des objets patrimoniaux ou des œuvres d’ art.
Figure 4. gauche: Mesure de BSSRDF réalisée sur un échantillon de spectralon ®. Le spot d’ illumination mesure 50 µ m. La diffusion s’ étale sur plus de 4 mm [ 8 ]. Droite, mesure de BRDF dans la direction spéculaire d’ un échantillon brillant en spectre photopique V( λ) [ 11 ]. La résolution angulaire est de 0,017 °, ce qui impose d’ avoir des faisceaux tellement collimatés que le speckle apparaît, bien que la largeur de bande soit d’ environ 150 nm.
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