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Les pluviomètres des deux vallées

Approche naïve de la notion de saturation.
Importance de cette notion pour la qualité des images.
Usage de l’outil Statistiques de SIRIL.

Article mis en ligne le 8 juin 2018

par Lerautal
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« Té, il pleut encore !
- Chez nous c’est pire.
- Vous pariez quoi ? »

1. La fin d’une triste brocante

Dimanche après-midi.
Accoudés au comptoir de la buvette au centre du champ de foire de XXX, le Maire de la commune devisait avec son collègue, Maire de la commune de YYY, rivale de toujours.
Peu de visiteurs, les trois quarts des exposants ayant plié depuis longtemps.
Même le défilé de majorettes avait été annulé à cause de la pluie continuelle qui noyait ce jour de fête.
On les surnommait les « Maires des deux vallées » et, bien que par le passé les deux villages aient entretenu une rivalité tapageuse, ils s’entendaient plutôt bien, usant de la nécessaire solidarité dans l’épreuve.
Le dimanche précédent, tout aussi calamiteux, on les avait trouvés devisant à la buvette de la commune de YYY. ..
Plaisir des mots, de la compagnie d’un égal...
Autant l’un était gros, avec des vantardises de Gascon, parlant fort en outrant son accent méridional, autant l’autre était sec, parlant pointu, avec cet air compassé que l’on prêtait aux notaires de province.

"Té, il pleut encore !
- Chez nous c’est pire.
- Vous pariez quoi ?"

Avisant un exposant qui soldait des pluviomètres, le « Sec » proposa au « Rond » :
"Achetons deux pluviomètres. Chacun placera le sien devant sa Mairie.
Nous ferons le relevé tous les matins à neuf heures, au moment de l’ouverture et l’on pourra comparer.
- Topez là !!!"

Il fut convenu que les pluviomètres seraient mis en place le lundi matin, à neuf heures, et que les relevés successifs devaient s’effectuer du mardi matin jusqu’au dimanche suivant, où ils se retrouveraient à la brocante de ZZZ.
En attendant ce jour, ils s’échangeraient les relevés par mails.

2. Le dépensier et le radin

Pas de chance, les deux pluviomètres n’étaient pas de la même taille.
Le moins cher pouvait mesurer jusqu’à 20 millimètres de pluie, le plus cher jusqu’à 50 millimètres.

  1. « Sec », de YYY, plus économe, prit le 20 mm.
  2. « Rond », de XXX, prit le 50 mm.

3. Relevés des trois premiers jours (mardi, mercredi, jeudi)

  • XXX : 31 mm , 18 mm , 37 mm
  • YYY : 20 mm, 19 mm, 20 mm

Après échanges téléphoniques, les conclusions étaient les suivantes.
20 mm n’était pas la vraie quantité : quand le pluviomètre est plein, il déborde et une partie de la pluie n’est pas mesurée.
Conclusion : on mesure deux fois par jour, puis on totalise pour obtenir la quantité de pluie pour 24 heures.

4. Vendredi

  • XXX : 33 mm
  • YYY : 29 mm

« Sec » à son collègue :
"Mon Secrétaire de Mairie menace de se mettre en grève : il ne veut plus sortir deux fois dans la journée, sous la pluie, pour relever la quantité d’eau.
- Et si vous réduisiez la largeur de la surface de collectage ?
- Malin !!! Nous pourrions revenir à un relevé par 24 heures".

Et ainsi fut fait.

5. Débordement = Saturation = perte d’information

Revenons aux photographies que nous faisons avec des APN *** ou des caméras.
Chaque photosite est comparable au pluviomètre de l’histoire : si on le soumet à une exposition supérieure à ce qu’il est capable d’absorber... il se bloque à la valeur maximale : il est saturé.
Et le réglage des ISO n’y changera rien.
Et cela est vrai, quel que soit le mode de codage de l’information. 8 bits, 10 bits, 12 bits, 14 bits.... (affiner la graduation le long du pluviomètre ne change rien : quand c’est plein, c’est plein).

Comment résoudre la difficulté ?

- Disposer de photosites pouvant encaisser plus de photons (comparaison ici du pluviomètre de 50 mm par rapport au 20 mm.
- Réduire le temps d’exposition et multiplier les poses (comparaison avec deux relevés par jour au lieu d’un seul).
- Réduire la surface de collecte de la lumière. Cela se fait en resserrant le diaphragme dans le cas d’un objectif photographique, ou en allongeant la focale, par exemple avec une Barlow, dans le cas d’un instrument astronomique.

Remarquons, que, si l’exposition est trop faible (cas de sujets peu lumineux qui ne peuvent pas saturer), il faudra :
- Ouvrir le diaphragme.
- Prolonger les poses.

6. L’outil statistiques de SIRIL

Le logiciel dispose d’un moyen pour savoir si l’on a saturé ses images : l’outil « Statistiques ».

JPEG

Centre de contrôle de SIRIL / Menu Analyse / Statistiques.

  1. Quand la valeur maximale atteint 65535, c’est que l’on a saturé au moins un photosite.
  2. Remarquer la présentation en trois colonnes (une par couleur fondamentale).
  3. Il est possible de sélectionner une zone rectangulaire avant d’effectuer le calcul.

*** APN : appareil photo numérique.


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