Mesure d'intensité lumineuse

La mesure d'une variation de lumière sert différents buts : détection de présence, détection d'un passage, mesure de proximité, analyse d'ambiance, confection d'instruments de musique ou d'interfaces sans contact...

La mesure d'intensité lumineuse ou la détection de variation de luminosité peuvent se faire de différentes manières, selon le but de l'utilisateur.

Les LDR

Le capteur le plus simple, le plus direct et le plus spécifique est la LDR (light dependent resistor), capteur sensible à la luminosité. Nous en proposons plusieurs versions.

Caractéristiques

Dans sa version la plus simple, la LDR est sensible à l'ombre projetée.
Dans la version directive, elle capte toute variation de luminosité ou d'intensité ou de saturation des couleurs (mais elle n'est pas sensible aux différences de couleurs, juste à l'aspect clair ou foncé). C'est l'équivalent d'une caméra 1 pixel.

Avantages

- Faible coût
- Temps réel, pas de latence
- Réactivité
- Ordinateur non nécessaire pour la captation.

Les LDR sont la solution la plus adaptée pour utiliser les variations d'intensité lumineuses. Les capteurs cités ci-dessous (barrettes CCD, caméras) ne deviennent intéressants que lorsqu'ils sont aussi utilisés pour autre chose en plus de la captation de niveau de luminosité.

Les barrettes CCD

Une barrette CCD envoie des pixels organisés sur une ligne (alors qu'une caméra envoie des pixels organisés sur une surface). Ce capteur est composé de plusieurs éléments tous sensibles à la quantité de lumière accumulée entre deux prises de vue.

Il est possible de prendre de nombreuses images/seconde en forte lumière.

Les barrettes CCD permettent de faire de la détection de franchissement de ligne, dans une certaine mesure de l'analyse de mouvement. Elles sont aussi utilisées pour fabriquer des images cylindriques.

En ce qui concerne l'intensité lumineuse, une barrette CCD détecte les niveaux de couleur (clair/foncé) et d'éclairement. Elle capte la différence de luminosité (ou de saturation) tout au long de sa ligne de pixels et permet donc une analyse d'un mouvement le long d'une ligne.

Les barrettes CCD ont les mêmes défauts que les caméras vidéo : sensibilité au niveau de lumière ambiante, parasitage par les variations incontrôlées de lumière et par les répartitions incontrôlées de couleurs.

Les caméras

Les caméras permettent bien sûr de détecter/mesurer une variation de luminosité. Cependant, si le paramètre capté souhaité est uniquement la variation d'intensité lumineuse, une caméra (même une simple webcam) représente un outil exagérément complexe et coûteux, nécessitant, outre la caméra : carte d'acquisition, ordinateur (généralement), utilisation d'un logiciel d'analyse et de traitement (gratuit ou non), utilisation de ressources processeur et mémoire (qui pourraient être utilisées à autre chose), calibration systématique du système, attention portée aux conditions d'éclairage...

De plus, un certain nombre de caméras (surtout à bas coût) possèdent un réglage de gain automatique qui peut particulièrement interférer avec une détection d'intensité lumineuse.

Nous conseillons donc d'utiliser les caméras pour des taches plus complexes, pour lesquelles elles sont indispensables : détection de contours, de forme, tracking, suivi de couleurs, etc...

Les capteurs météo

Enfin, il existe des capteurs spécifiquement adaptés à l'analyse en extérieur des paramètres climatiques tels que luminosité, illumination journalière, albédo (albédomètres), radiation solaire (pyranomètre, radiomètre, photomètre)...