« le faible coût des caméras grand public les rend idéales pour les projets impliquant un déploiement à grande échelle, une surveillance autonome ou une science citoyenne », a déclaré Olivier burggraaff, de l’équipe de recherche de l’université de Leiden aux Pays - Bas, qui a développé la méthode d’étalonnage. « notre méthode d’étalonnage normalisée permettra à quiconque d’utiliser plus facilement une caméra grand public pour détecter les particules d’aérosols dans l’air afin de mesurer la pollution. »

Dans Optics Express, la revue de l’optical Society (OSA), le Groupe de recherche multi - agences a présenté sa nouvelle méthode d’étalonnage standardisée et sa base de données, appelée spectacle (normalized photographic equipment Calibration Technology and Catalog), qui peut être utilisée sur les smartphones, les appareils photo reflex numériques à objectif unique et les appareils Photo embarqués sur des drones. Cette base de données permet aux utilisateurs de télécharger des données d'étalonnage à partir de leur appareil photo pour que d'autres puissent les utiliser.

« spectacle comprend un certain nombre de méthodes de bricolage qui, selon nous, fournissent des résultats comparables à ceux des méthodes professionnelles nécessitant du matériel de laboratoire », a déclaré burggraaff.

Améliorer la science citoyenne

La méthode d'étalonnage standardisée a été développée pour répondre aux besoins de burggraaff et de son université de Leiden. Les collègues développent des méthodes de science citoyenne pour mesurer la qualité optique de l'eau, en utilisant l'accessoire de smartphone ispex (spectropolarimètre de Planetary exploration), qu'ils ont initialement développé pour mesurer la pollution atmosphérique. Cet add - on permet à l'appareil photo du smartphone de mesurer des informations optiques supplémentaires, telles que des données hyperspectrales et de polarisation. Spectacle et ispex font partie de monocle (Multi - scale Observation Network for Optical Monitoring of Coastal Waters, lakes and estuaires), un projet financé par la Commission européenne visant à créer des solutions optiques durables de mesure de la qualité de l’eau.

« mesurer la qualité de l’eau à l’aide d’un appareil photo de Smartphone nous oblige à bien les comprendre, car chaque fabricant et chaque appareil ont leurs propres caractéristiques », a déclaré burggraaff. « spectacle rassemble de nombreuses méthodes d'étalonnage existantes et les applique aux caméras grand public, ce qui facilitera l'utilisation de ces caméras à des fins scientifiques par d'autres développeurs et par nous. « et

Bien que des méthodes d'étalonnage aient déjà été développées pour les caméras grand public, ces efforts sont souvent entravés par le manque d'accès au logiciel ou aux informations disponibles sur l'appareil. Par exemple, les données - appelées données RAW - ne sont accessibles directement à partir du capteur de la caméra que jusqu'à ce qu'elles soient proches ou que de nombreux paramètres de la caméra, tels que la mise au point ou l'exposition, soient contrôlés. Cependant, les nouvelles versions d'iOS et d'Android permettent les deux.

« dans le cadre de spectacle, nous développons un cadre pour les deux systèmes d’exploitation qui utilise les données raw pour effectuer des mesures et traiter ces données sur les téléphones, ce qui n’était pas possible il y a quelques années », a déclaré burggraaff.

DIY et méthodes de laboratoire

Pour tester les nouvelles méthodes d'étalonnage, les chercheurs les ont comparées aux méthodes établies à l'aide de plusieurs caméras. Par exemple, ils ont constaté que la méthode de bricolage utilisée pour mesurer la façon dont les lentilles distribuent la lumière sur le capteur (appelée protection plane) correspondait à 5% des résultats de la méthode standard qui nécessite une sphère d’intégration dans une installation de laboratoire. Les méthodes de bricolage consistent à apposer des autocollants sur l'appareil photo et à obtenir une image du soleil ou un écran d'ordinateur.

Ils ont également testé les courbes de réponse spectrale des caméras de smartphones équipées d’ispex et ont pu obtenir des résultats dans la plage de 4% des méthodes de mesure professionnelles, ce qui nécessite un monochromateur coûteux et difficile à utiliser. L'étalonnage d'une seule caméra avec un monochromateur peut prendre une demi - journée, mais la méthode de bricolage ne prend qu'une seule feuille d'impression au soleil.

« Nous avons testé de nombreuses caméras et avons trouvé des différences et des similitudes intéressantes entre elles », a déclaré burggraaff. « par exemple, la réponse de l’appareil photo à différentes longueurs d’onde de lumière, appelée courbe de réponse spectrale, est très similaire dans la plupart des appareils photo, avec seulement quelques appareils montrant la façon dont la caméra perçoit et reproduit les couleurs, même lorsqu’elle est imagée avec précision.

Les chercheurs prévoient d'appliquer la méthode spectacle à un plus grand nombre de caméras afin de remplir la base de données et de mieux comprendre les propriétés des caméras. Cela sera fait par les chercheurs, ainsi que par toute personne souhaitant télécharger des données de Calibration dans la base de données. Ils continuent également de développer des accessoires pour smartphones ispex afin d'améliorer leur capacité à prendre des mesures de la pollution de l'eau et de l'air. Cela implique des algorithmes pour faire progresser leur conception physique et extraire des résultats scientifiques de leurs données, tout en utilisant la méthode spectacle et la base de données pour combiner les données de différents smartphones.