LE post qui a tout demarré: fabriquer son colorimetre

[EPira]

Hello,
Pour info, je passe ce soir au mag d'electro que j'ai dans le coin, j'ai prevu de prendre une photodiode (BPW34, il n'ont que ca d'apres ce que j'ai vu ...) et qques bricoles pour commencer a maniper
Manu.

[artefact]

Le spectrophotomètre est un appareil qu sélectionne optiquement la longueur d'onde émises au pas de 1 voir 0,1 près (genre 382,6 nm), il sert en chimie à des dosages colorimétrique : d'ou mon point de vue sur la caractérisation de la "cellule photoélectrique" (diode ou résistance) .

En balayant le spectre de l'UV à l'infrarouge (pour les appareil très performant sinon c'est dit UV - visible (rouge profond)) face à la "cellule" on peut tracer les caractéristique du composant sur l'ensemble du spectre .

Donc on a bien un émetteur à bande très étroite ! (si je trouve le temps je ferais un essai rapide sur une BPW34) au boulot (et oui Educ Nat quand tu nous tiens).
Ensuite on linéarise si c'est possible (là je doute sur l'ensemble du spectre) et on y est !

Sinon pour les filtres colorés : en optique ondulatoire on utilise des filtres interférentiells (qui coutent la peau de mes ..... mains ), ils sont en général à faible bande passante voir à longueur d'onde unique !

Ils servait également dans les version dynausore de colorimètres qui fonctionne sur "presque" le même principe que les spectrophotomètre sauf que l'optique est réduite à une lampe la plus blanche possible et à un filtre pour faire des dosage colorimétrique de solution chimique.

Après plus pervers on peut essayé avec des lampes spectrale genre Sodium, Néon .... mais là on balaye très peu le spectre.

Voili, pour ma contribution au ScmillliilliiiiiLi iillllii Liblick

Sujet très interressant qui mérite les premières pages.

PS : si un physicien passe par là il pourra éclairer (tiens c'est drole pour de l'optique ) notre lanterne.

Amicalement

[artefact]

Juste pour remonter ....

[artefact]

J'ai fait des essais aujourd'hui sur un spectrophotomètre (essai très rapide) :

Résultats, il va falloir que je fasse un support pour la photodiode. Ca n'a pas très bien marché !

J'ai ensuite essayé une photodiode avec des filtres colorés (monochromatique de colorimètre) et ben ça ne m'a pas l'air très linéaire comme réponse (j'entends par là que la tension relevé aux bornes de la diode varie bien en fonction de la longueur d'onde mais pas de façon "homogène" !!!)

Je vais donc dès lundi essayer la photorésistance, réessayer la photodiode et enfin je vais tenter le phototransistor.

Avec tout ça on devrait pouvoir trouver un composant qui puisse être compatible avec le projet !

[EPira]

Hello !
Bon j'ai eu mes composants, mais pas la plaque d'essai pour les planter ...

Concernant la courbe de sensibilité en fonction de la longueur d'onde et de l'illuminance, c'est ca pour une bpw34 (pas ideale, une bpw21 serait mieux) :


Ce qui est interessant c'est la linearité en lux, une fois que le capteur sera calibré pour la plage de longueur d'onde rouge vert ou bleu (courbe en cloche), on aura une indication precise de la quantité de chaque couleur.

Manu.

[artefact]

J'ai trouvé une carte d'acquisition à base de 68hc11 avec les schémas et les prog.

C'est ici : http://frederic.ducrocq.free.fr/Station_meteo/68HC11/centrale_acquisition.htm

J'ai vu des trucs plus simple sur le port parallèle du pc sur 8 voie je crois.

Donc avis aux amateur pour dévellopper un soft qui gère tout ça

Moi je n'y connait pas grand chose

A+

[EPira]

B'soir a tous !

Ca y est, j'ai (enfin) pu passer au mag d'electronique pour acheter une plaque d'essai

J'ai commencé a maniper, en utilisant une BPW34 comme capteur, un LM358 comme AOP, le montage "transimpedance" de la doc vishay (fig.125), un potard pour le gain, une pile 9V, qques capas pour le filtrage et hop.

Pour faire mes essais, j'ai scotché la diode contre mon moniteur IIYAMA 1451, et j'ai bricolé un petit soft pour pouvoir selectionner les niveaux RGB (coultool.exe).

Mon instrument de mesure est un bete multimetre + papier + crayon

Appercu de la bidouille :


Le moniteur n'est pas specialement calibré, j'ai juste un "blanc" qui me plait, de toute facon le but est d'avoir une premiere idée en "relatif".

Le montage est reglé pour me donner 2.55V pour le blanc RGB(255,255,255), et j'ai donc fait 4 series de mesures, une sur le blanc de (0,0,0) a (255,255,255) par pas de (15,15,15), puis la meme chose pour chaque couleur, j'obtiens donc une courbe luminosité/triplet RGB,une fois le tout normalisé j'ai tracé les courbes suivantes :



Tataaa ! ho le beau gamma que voila
J'ai fait un rapide calcul, et j'ai trouvé qu'il fallait que j'applique a mes valeurs un gamma de 2.14 pour avoir une reponse lineaire luminosité/RGB, j'ai donc appliqué la correction, refait une serie de mesure et hop, impec une belle droite ! J'ai calculé le % de différence par rapport a la droite ideale :



Ca reste relativement approximatif pour l'instant, etant donné ma plage de mesure et les corrections apportées pour la normalisation des signaux, mais ca m'a permis de me faire premiere serie de mesure.

Concernant la sensibilité de la diode en fonction de la couleur, j'ai noté les valeurs suivantes pour les valeurs maxi, avec comme reference le blanc RGB(255,255,255) qui me donnait 2.55V (soit 255) :

Code: Tout sélectionner

rouge RGB(255,0,0) : 100
vert RGB(0,255,0) : 91
bleu RGB(0,0,255) : 70


Ca correspond pas trop mal a ce qui est donné pour la BPW34, a savoir qu'elle est plutot centrée sur l'IR (~900nm).
On remarquera que 100+91+70 = 261 > 255, le tube est plus lumineux avec chaque couleur separement, que les trois en meme temps, c'est d'ailleurs pour limiter ce phenomene que j'ai juste une petite zone autour du capteur d'eclairée.

Voila pour l'instant, prochaines etapes essayer le capteur eloigné de l'ecran pour voir la sensibilité, l'essayé sur le barco, commander les filtres tricolors, paufiner le montage AOP, mettre en oeuvre un CAN, ...


Manu

[Georges G]

Salut Emmanuel

Je suis vraiment étonné de la précision de tes mesures... Les écarts mesurés sont vraiment très faibles... Bref, il y a moyen de faire quelque chose de ton capteur

De mon côté, je réfléchis à une autre méthode de calibration, qui est complémentaire... Je ne sais pas si tu as vu mon fil sur le forum vidéo, ici. Outre le fait que cette méthode permet une calibration "sans outils", elle permettrait aussi de calibrer un capteur tri-stimulus sur une base saine, afin de régler "aux instruments" tout le reste des paramètres, en ayant la certitude de partir sur une base saine. Qu'en penses-tu ?

En tout cas, on est parti pour bien s'amuser

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Emmanuel
Je suis vraiment étonné de la précision de tes mesures... Les écarts mesurés sont vraiment très faibles... Bref, il y a moyen de faire quelque chose de ton capteur

Hello Georges,

Oui, moi aussi ca m'a surpris, je m'attendais pas avoir qque chose d'aussi precis, pour info avec la correction gamma appliquée, je pouvais positionner une valeur de blanc au pif via coultool (47, 133, 12, 169 ...) et lire la valeur sur le voltmetre avec au grand maximum un ecart de 1 point sur la valeur RGB, meme dans les faibles valeur (<15).

J'ai hate d'essayer ca sur le barco pour me faire une premiere idée de la linearité du projo !

De mon côté, je réfléchis à une autre méthode de calibration, qui est complémentaire... Je ne sais pas si tu as vu mon fil sur le forum vidéo, ici. Outre le fait que cette méthode permet une calibration "sans outils", elle permettrait aussi de calibrer un capteur tri-stimulus sur une base saine, afin de régler "aux instruments" tout le reste des paramètres, en ayant la certitude de partir sur une base saine. Qu'en penses-tu ?

C'est une idée a creuser effectivement ! autant en utilisation en comparaison A/B sur un projo je pense que ca ne serait pas evident, autant pour calibrer le genre de capteur que l'on bidouille ca serait au poil !

En tout cas, on est parti pour bien s'amuser

c'est clair
hier en bricolant j'avais l'impression d'etre revenu 15 ans en arriere dans l'atelier de mon pere a bidouiller des amplis, carte d'interfaces et autres bricoles

Manu.

[Georges G]

Salut Manu

Mon idée est qu'avec une échelle de gris éclairée par le tube biolux, on peut facilement trouver un gris à un IRE quelconque qui a la même luminosité qu'un des gris de l'échelle, et le rendre identique à l'oeil. Peu importe quel IRE en fait (enfin, dans des limites raisonnables, en évitant les extrêmes). Et avec un gris OK, on peut mesurer ce qu'il donne avec le capteur, pour l'étalonner. Sachant qu'il risque de donner des valeurs très différentes en mesure du gris neutre éclairé par le tube fluo, vu que le spectre d'une lampe de projo ou d'un tri-tubes est certainement très différent de celui du tube fluo. Ensuite, une fois le capteur étalonné à partir d'un bon gris D65 fourni par le projo, donc calibré pour le spectre de la lampe, tout le reste n'est que mathématiques...

... et après, on peut faire une calibration automatique de l'appli Holo3DGraph

Sinon, pour les filtres colorés, puisque tu comptes en acheter, je crois qu'il y en a dans le DVD Video Essential PAL, qu'on trouve pour 30 euros chez hifissimo par exemple. Et comme ce DVD contient tout plein de mires, et qu'il est achetable par n'importe qui, c'est sans doute la meilleure solution pour la portabilité et le coût de la solution

J'irai l'acheter cette semaine de toute façon, je te dirais s'il y a bien les filtres colorés livrés avec.

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Manu

Mon idée est qu'avec une échelle de gris éclairée par le tube biolux, on peut facilement trouver un gris à un IRE quelconque qui a la même luminosité qu'un des gris de l'échelle, et le rendre identique à l'oeil. Peu importe quel IRE en fait (enfin, dans des limites raisonnables, en évitant les extrêmes). Et avec un gris OK, on peut mesurer ce qu'il donne avec le capteur, pour l'étalonner. Sachant qu'il risque de donner des valeurs très différentes en mesure du gris neutre éclairé par le tube fluo, vu que le spectre d'une lampe de projo ou d'un tri-tubes est certainement très différent de celui du tube fluo. Ensuite, une fois le capteur étalonné à partir d'un bon gris D65 fourni par le projo, donc calibré pour le spectre de la lampe, tout le reste n'est que mathématiques...

Ben deja rien qu'en eclairant l'ecran avec l'ampoule a 6500°K, on devrait pouvoir calibrer le colorimetre, meme si le spectre est plus "chargé" avec l'ampoule, ca ne dois pas intervenir dans la calibration, la "dose" de rouge vert bleu apres filtrage doit etre identique quelle que soit les sources a 6500°K je pense ?!

... et après, on peut faire une calibration automatique de l'appli Holo3DGraph

Sinon, pour les filtres colorés, puisque tu comptes en acheter, je crois qu'il y en a dans le DVD Video Essential PAL, qu'on trouve pour 30 euros chez hifissimo par exemple. Et comme ce DVD contient tout plein de mires, et qu'il est achetable par n'importe qui, c'est sans doute la meilleure solution pour la portabilité et le coût de la solution

J'irai l'acheter cette semaine de toute façon, je te dirais s'il y a bien les filtres colorés livrés avec.

A bientot
Georges

Effectivement, pour les filtres j'ai regardé le lien que tu avais donné vers prophot, 18 euros les filtres mais 10 euros de frais de port ! je vais aller voir a la fnac si je trouve pas mon bonheur, ou alors autant acheter le DVD video essential PAL

Manu.

[Georges G]

Manu

Non, on ne peut pas calibrer un colorimètre tri-stimulus sur une source connue à D65 et l'utiliser ensuite pour calibrer n'importe quoi. Ca ne marche pas, puisque les franges du spectre de la lampe (ou des tubes CRT) n'ont pas forcément grand chose à voir avec la réponse du couple luxmètre + filtre. C'est très bien expliqué, schémas à l'appui, sur ce lien http://www.milori.com/articles/color_measurement.asp. Je remercie au passage MLill de l'avoir trouvé

Bref, mon idée est de calibrer la température de couleur du projo à l'oeil par comparaison avec une référence fiable (méthode employée par certains pros dans le monde broadcast), puis de calibrer le colorimètre sur le 6500 K fourni par le projecteur. Comme ça, la calibration du colorimètre est basée sur la véritable spectre fourni par la lampe, quel que soit son modèle et son âge. Et en éclairant avec le tube fluo non pas l'écran, mais une échelle de gris parfaite (à trouver), on aura au final un résultat exact même si l'écran entraîne une dérive colorimétrique.

Enfin, lis l'article, tu comprendras tout ça beaucoup mieux

A bientot
Georges

[EPira]

Hello !

Avec des filtres aussi selectifs que ceux utilisés pour la demonstration de l'article, effectivement je concois qu'il va y avoir un pb, mais je ne pense pas que les filtres du commerces soit justement aussi selectif, mais je me trompe peut etre, je recherche sur le net depuis 1h les caracteristiques des filtres kodak wratten tricolor 29/61/47, je me souviens lors de mes precedentes recherches etre tombé dessus, et la "bande passante" etait beaucoup plus large que celle des modeles utilisés par la demonstration du site de ColorFacts ... mais la impossible de remettre la main dessus, et le site de kodak n'est pas la pour aider ... je vais continuer a fouiller !

A la fin de l'article, ils disent avoir utilisé 12 filtres pour obtenir le bon resultat, on est pas rendu

Manu.

[Georges G]

Salut Manu

Pour les filtres, j'ai trouvé une petite url chez leefilters: http://www.leefilters.com/CPTF.asp?PageID=113. Il semble que le rouge soit un passe haut, alors que le vert et le bleu sont des passe-bandes. Mais ils n'y a aucune indication concernant les pentes. Si ça peut t'aider...

Le problème n'est pas tellement dans les caractéristiques des filtres, c'est en fait l'absence d'informations concernant le spectre émis par les lampes qui rend le tri-stimulus inutile sans calibration préalable.

A bientot
Georges

[EPira]

Salut Georges

Pour les filtres j'ai trouvé ca :

http://www.geocities.com/Athens/Aegean/6641/filter.html



C'est pas tres precis, il faudrait un graph pour bien voir les zones.

Sinon hier j'ai fait un premier essai sur le barco, avec le capteur tant bien que mal posé sur la toile et dirigé vers le projo (...) :



On peut voir que c'est deja moins "nickel" qu'avec l'ecran IIYAMA et surtout que le gamma du rouge n'est le meme que celui du bleu ou vert !

Je pense que ca vient du fait que j'ai changé ce tube, et que la ref n'est sans doute pas la meme que les autres.

Ca permet de mettre en evidence un phenomene que j'avais observé, a savoir une dominante rouge sur les scenes sombres/faiblement lumineuses !

J'ai calculé justement ce que ca donne avec une correction gamma "standard" de 2.5, les valeurs affichées sont la difference avec la droite theorique :



Bourps, y'a du taf ! ;o))

Ce qui serait bien, c'est de pouvoir rentrer les courbes de correction directement dans la carte graphique, j'ai lu qque part que c'etait possible avec certaines cartes, surement en utilisant une bricole ... ou alors il faudrait rentrer les valeurs dans ffdshow, si c'est pas possible, on pourrait modifier le soft, etant donné que le source est dispo, la correction est relativement simple & rapide puisque qu'une simple lookup table suffit !

Manu.