l imagerie astronomique en 3d axel canicio. l imagerie astronomique en 3d la perception de la...
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L ’Imagerie Astronomique
en 3D
Axel Canicio
L ’Imagerie Astronomique en 3D
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La perception de la profondeur•La prise de vue•La visualisation•Les logiciels : Stereovue•L’adaptation à l ’astronomie
La 3eme dimension dans la vie couranteLa perception de la profondeur
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteLa perception de la profondeur
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Repose sur des « Indicateurs »
La 3eme dimension dans la vie couranteLa perception de la profondeur
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Repose sur des « Indicateurs »
•10 indicateurs
La 3eme dimension dans la vie couranteLa perception de la profondeur
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Repose sur des « Indicateurs »
•10 indicateurs
-4 Indicateurs Physiologiques
La 3eme dimension dans la vie couranteLa perception de la profondeur
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Repose sur des « Indicateurs »
•10 indicateurs
-4 Indicateurs Physiologiques
-6 Indicateurs Psychologiques
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Physiologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Physiologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•L ’accomodation- ajustement de la longueur focale du cristallin
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Physiologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•L ’accomodation
•La convergence- angle entre l'axe de visée de chaque oeil
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Physiologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•L ’accomodation
•La convergence
•La disparité binoculaire- la disparité entre les images d'un même objet projetées sur les rétines
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Physiologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•L ’accomodation
•La convergence
•La disparité binoculaire
•La parallaxe du mouvement- le résultat du changement de positiond'un objet dans l'espace, soit à cause du mouvement même de l'objet, soit à cause du déplacement de la tête de l'observateur
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La taille de l ’image rétinienne- plus l'image d'un objet est grande, plus l'objet semble près
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La taille de l ’image rétinienne
•La perspective linéaire- la réduction progressive de la taille de l'image à mesure que la distance de l'objet augmente
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La taille de l ’image rétinienne
•La perspective linéaire
•La perspective de surface- le flou que les objets acquièrent avec la distance
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La taille de l ’image rétinienne
•La perspective linéaire
•La perspective de surface
•Le recouvrement- l'effet produit lorsque des contours continus semblent plus près de l'observateur
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La taille de l ’image rétinienne
•La perspective linéaire
•La perspective de surface
•Le recouvrement
•Nuances et ombres- l'impression de convexité ou de concavité due au fait que la majeure partie de l'éclairage provient du haut
La 3eme dimension dans la vie couranteIndicateurs Psychologiques
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•La taille de l ’image rétinienne
•La perspective linéaire
•La perspective de surface
•Le recouvrement
•Nuances et ombres
•Gradients de texture- un type de perspective linéaire qui correspond au degré de rugosité d'un objet uniforme à mesure qu'il s'éloigne
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « monoscopique »
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « monoscopique »
•Un œil seul
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « monoscopique »
•Un œil seul
•Le plan de vision est plat
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « monoscopique »
•Un œil seul
•Le plan de vision est plat
•Peu d ’informations de distance
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « monoscopique »
•Un œil seul
•Le plan de vision est plat
•Peu d ’informations de distance
•Reperes insuffisants pour se situer dans l ’espace
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « stereoscopique »
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « stereoscopique »
•Chaque œil voit l ’objet sous un angle différent
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La 3eme dimension dans la vie couranteVue « stereoscopique »
•Chaque œil voit l ’objet sous un angle différent
•Le cerveau interprete les deux images
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La 3eme dimension dans la vie couranteVue « stereoscopique »
•Chaque œil voit l ’objet sous un angle différent
•Le cerveau interprete les deux images
•Il en déduit les informations de distance et de profondeur.
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Théorie de prise de vue
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Théorie de prise de vue
•Il faut 2 prises de vue
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Théorie de prise de vue
•Il faut 2 prises de vue
•Centrées sur le même point dans l’espace
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Théorie de prise de vue
•Il faut 2 prises de vue
•Centrées sur le même point dans l’espace
•Chaque prise faite à partir d ’une position différente
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Théorie de prise de vue
•Il faut 2 prises de vue
•Centrées sur le même point dans l’espace
•Chaque prise faite à partir d ’une position différente
•Situées sur le même plan horizontal
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La prise de vue
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La prise de vue
•Deux méthodes possibles :
L ’Imagerie Astronomique en 3D
La prise de vue
•Deux méthodes possibles :
•2 Prises de vue simultanées avec 2 caméras
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La prise de vue
•Deux méthodes possibles :
•2 Prises de vue simultanées avec 2 caméras
•2 Prises de vue succéssives avec 1 caméra par la methode du « travelling »
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1 Gauche
La prise de vue
•Deux méthodes possibles :
•2 Prises de vue simultanées avec 2 caméras
•2 Prises de vue succéssives avec 1 caméra par la methode du « travelling »
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1 Gauche 2 Droite
La visualisationProblematique
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•Comment reproduire l ’effet de profondeur ?
•Comment faire « voir » à chaque œil une image différente ?
La visualisationMethodes
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•Techniques
-Polarisation-Affichage alterné
•Naturelles
-Vision Parallele-Vision Croisée-Stéréoscope-Anagyphes
La visualisationMethodes
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La visualisationPolarisation
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•Lumiere : ondulations multidirectionnelles
•Polarisation
->filtrage des ondulations sur un seul plan
exemple, lunettes solaires haut de gamme polarisantes « polaroid sunglasses»
La visualisationPolarisation
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Utilisation de deux projecteurs
•Chacun equipé d ’un filtre polarisant orienté à 90° par rapport à l ’autre.
•Nécessite un écran de projection metallisé
•Le spectateur est equipé de lunettes polarisantes
•Chaque verre polarisant est orienté de la même façon que celui du projecteur correspondant.
La visualisationAffichage alterné
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•Un seul projecteur ou écran
•Image droite et gauche projetées alternativement à 50Hz minimum. (frequence totale 100Hz)
•Le spectateur est equipé de lunettes LCD à obturation, synchronisées avec le projecteur.
•Chaque verre est opacifié 50 fois par seconde en synchronisation avec l ’image opposée.
La visualisationVision Parallele (1)
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•Deux images situées côté à côté
•Les centres des deux images espacéesdans l ’absolu au maximum de 6.5 cm
•Images de petite taille
•Chaque œil voit uniquement l’image qui lui est destinée
La visualisationVision Parallele (2)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Le cerveau crée une image, qui apparaît entre les deux images d ’origine.
•Cette image est en relief
•Petite gymnastique nécessaire
•L’accomodation et la convergence ne concordent pas :
-Plan de l’image proche
-Convergence nulle (visée lointaine)
•Au début l ’image est floue et devient plus nette avec un effort
•---> maux de tête… :-(
La visualisationVision Parallele (Exemple)
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Gauche Droite
° °Astuce : faire comme si on cherche à regarder derriere l ’écran
La visualisationVision Croisée (1)
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•Deux images situées côté à côté
•image de gauche placée à droite
•image de droite placée à gauche
•Un carton percé d’une fenêtre unique
•Croisement des yeux
•Chaque œil ne voit que l ’image qui lui est destinée
La visualisationVision Croisée (2)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Le cerveau force les deux images en une seule imagequi apparâit entre les deux images d ’origine.
•Cette image est en relief
•Petite gymnastique nécessaire
•L ’ accomodation et la convergence ne concordent pas :
-Plan de l’image lointaine
-Forte convergence (visée proche)
•Au début l ’image est floue et devient plus nette avec un effort
•---> maux de tête… :-(
La visualisationVision Croisée (Exemple)
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Droite Gauche
° °Astuce : Mettre votre doigt entre les images, et progressivement le rapprocher vers voustout en le regardant.
La visualisationAnaglyphes (1)
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•Image construite à partir d ’une combinaison des composantes RVB des deux images d ’origine.
-Gauche -> Couche R
-Droite -> Couche V+B
La visualisationAnaglyphes (2)
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•Image construite à partir des composantes RVB des deux images
Gauche -> Couche Rouge
Droite -> Couche Verte+Bleue
La visualisationAnaglyphes (Exemple)
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Le traitementLogiciels
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Le traitementLogiciels
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Nom Auteur Plateforme Licence Langue
Anabuilder Win (JavaVM) Open Source En
Anaglyph Maker Takashi Sekitani Win Freeware En
3DMaker Sandy KnollSoftware
Win/MacOS Shareware$6.50
En
Z-Anaglyph Georges Rosset Win Freeware Fr/En
StereoVue Gilbert Grillot Win Freeware Fr
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
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•100% Français
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
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•100% Français•Simplicite d ’utilisation
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
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•100% Français•Simplicite d ’utilisation•Génère plusieurs types de couples stéréo
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•100% Français•Simplicite d ’utilisation•Génère plusieurs types de couples stéréo
-Parallele
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•100% Français•Simplicite d ’utilisation•Génère plusieurs types de couples stéréo
-Parallele-Croisée
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•100% Français•Simplicite d ’utilisation•Génère plusieurs types de couples stéréo
-Parallele-Croisée-Anaglyphe
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•100% Français•Simplicite d ’utilisation•Génère plusieurs types de couples stéréo
-Parallele-Croisée-Anaglyphe-Transparence
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
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•100% Français•Simplicite d ’utilisation•Génère plusieurs types de couples stéréo
-Parallele-Croisée-Anaglyphe-Transparence-etc…
•Adresse internet: http://ggrillot.free.fr(Version 1.0d)
Le traitementStereoVue
(Gilbert Grillot)
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•Exemple d ’utilisation
Application à l ’astronomie
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Application à l ’astronomieProbleme...
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Application à l ’astronomieProbleme...
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•Comment faire les deux prises de vue ?
Application à l ’astronomieProbleme...
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•Comment faire les deux prises de vue ?
•Les distances sont… astronomiques
Application à l ’astronomieProbleme...
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•Comment faire les deux prises de vue ?
•Les distances sont… astronomiques
•Convergence artificielle impossible(Impossible de se déplacer pour les 2 prises de vue)
Application à l ’astronomieSolutions...
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Application à l ’astronomieSolutions...
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•Attendre...
Application à l ’astronomieSolutions...
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•Attendre...
•Attendre...
Application à l ’astronomieSolutions...
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•Attendre...
•Attendre...
•Et encore attendre…
Application à l ’astronomieSolutions...
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L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Rotation et Oscillations
Application à l ’astronomieSolutions...
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•Rotation et Oscillations
•Déplacement sur fond étoilé ou sur un autre objet (transit)
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•Rotation et Oscillations
•Déplacement sur fond étoilé ou sur un autre objet (transit)
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•Rotation et Oscillations
•Déplacement sur fond étoilé ou sur un autre objet (transit)
•Effets d ’ombre (croissants)
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•Rotation et Oscillations
•Déplacement sur fond étoilé ou sur un autre objet (transit)
•Effets d ’ombre (croissants)
•Coopération entre deux observateurs(lorsque l ’objet n ’est pas trop lointain : Lune)
Le Soleil
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•Détails variables
Le Soleil
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•Détails variables
•Methode : Rotation
•Rotation 360° en 27 jours
•3° en 6 heures environ
Le Soleil
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•Détails variables
•Methode : Rotation
•Durée entre deux prises de vue : 4 à 6 heures
Le Soleil
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•Détails variables
•Methode : Rotation
•Durée entre deux prises de vue : 4 à 6 heures
•Le plus spectaculaire est en H-Alpha (protubérances, flares).
Le Soleil
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Détails variables
•Methode : Rotation
•Durée entre deux prises de vue : 4 heures
•Le plus spectaculaire est en H-Alpha (protubérances, flares).
•Notes :
-Nécessite la désaturation de l ’image (monochrome)
-Impossible d ’obtenir du Cyan sur une image H-Alpha (rouge)
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© Philippe Rousselle
Le SoleilSpectrohelioGraphie
Le SoleilSpectrohelioGraphie
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© Philippe Rousselle
La Lune
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La Lune
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•Details nombreux
La Lune
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•Details nombreux
•Methodes :
-Libration (rotation)
-Cooperation
La Lune
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•Details nombreux
•Methodes :
-Libration (rotation)
-Cooperation
•Durée entre deux prises de vue : 28 jours(Libration) ou simultanée (coopération)
La Lune
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•Details nombreux
•Methodes :
-Libration (rotation)
-Cooperation
•Durée entre deux prises de vue : 28 jours (Libration) ou simultanée (coopération)
•Orientation de l ’image doit être corrigée (Libration)
La Lune
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•Details nombreux
•Methodes :
-Libration (rotation)
-Cooperation
•Durée entre deux prises de vue : 28 jours (Libration) ou simultanée (coopération)
•Orientation de l ’image doit être corrigée
•Inconvénient…le nord ne sera pas forcément en bas (Libration)...
La Lune(Libration)
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La Lune(Libration)
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La Lune (Libration)
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La Lune(Libration)
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La Lune(Libration)
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La Lune(Cooperation)
© Gerardo Addiego (Uruguay) et Sylvain Weiller (France)
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La Lune(Cooperation)
© Gerardo Addiego (Uruguay) et Sylvain Weiller (France)
Jupiter
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Jupiter
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•Détails nombreux
Jupiter
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•Détails nombreux
•Methode : Rotation
Jupiter
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•Détails nombreux
•Methode : Rotation
•Durée entre deux prises de vue : 10 minutes
Jupiter
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Mike Salman (Australie)
Jupiter
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Mike Salman (Australie)
Jupiter
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Images © Mike Salman (Australie)
Mars
L ’Imagerie Astronomique en 3D
•Détails nombreux
•Methode : Rotation
•Durée entre deux prises de vue : 25 minutes
Mars
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Teiva Leroi
Mars
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Images © Teiva Leroi
Saturne
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•Peu de détails à la surface
•Methode : Inclinaison des anneaux
•Durée entre deux prises de vue : 1 an
•Orientation de l ’image dans le sens vertical
Saturne
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Eric Madeleine
Saturne
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Images © Eric Madeleine
Venus
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•Methode : Variation du croissant
•Facile à mettre en œuvre
•Difficile à visualiser
•Peu de détails à la surface
•Durée entre deux prises de vue : 5 à 6 jours
Venus
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Christophe Pellier
Venus
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Images © Christophe Pellier
Transit de Venus (08/06/2004)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Axel Canicio
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Images © Axel Canicio
Transit de Venus (08/06/2004)
Cometes
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•Methode : Déplacement (sur son orbite) par rapport au fond etoilé
•Durée entre deux prises de vue : de 5 minutes à 24 heures, en fonction
-de sa distance
-du champ de la prise de vue
Cometes (exemple)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Ludovic Jaugey
Cometes (exemple)
L ’Imagerie Astronomique en 3D
Images © Ludovic Jaugey
FIN
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