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Fabriquer un spectroradiomètre



  1. #1
    Hack-off

    Fabriquer un spectroradiomètre


    ------

    Bonjour à tous

    J’envisage de réaliser un analyseur de spectre optique avec un microcontrôleur qui, de par une tripaille interne dévoilerais le spectre lumineux d'une ou plusieur LED sur un écran TFT.
    J'imagine qu'il y a besoin d'un réseau de diffraction et d'un module CCD.

    Est-ce qu'avec ça , on peut déjà capter le spectre sur une bande passante de 300nm à 800nm ?
    (Je ne sais pas si on parle toujours de bande passante en optique)

    Cordialement

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    azad

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Salut
    Va jeter un oeil du coté des filtres dichroïques. En en associant plusieurs, de sélectivité et bandes passantes différentes on peut établir facilement le spectre d'une source lumineuse, simplement en mesurant avec une photo diode les tensions obtenues après passage au travers de chacun des filtres. Ces composant (les filtres) sont increvables… mais chers.

  4. #3
    Hack-off

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Salut azad
    Je ne suis pas encore certain de bien cerner ce qu'est un filtre dichroïques.
    Donc voila ce que j'imagine :
    -Si, comme la définition du mot l'indique http://fr.wiktionary.org/wiki/dichro%C3%AFque
    c'est une sorte de filtre qui suivant l'angle diffuse telle ou telle longueur d'onde.
    Avec un petit moteur pas à pas, en lui donnant plusieurs angles successif, avec une photodiode et un micro qui traiterais, à chaque nouvelle angle, les différentes valeurs de la photodiode, on obtiendrait le spectre lumineux de la source.
    -Sinon, si il y a à acheter, disons par tranche de 10nm, (800 - 300) / 10 = 50 filtres dichroïques, échec ! trop cher et trop encombrant !

    Aurais-tu des exemples d’applications et un petit PDF sur ces filtres ?

    Cordialement

  5. #4
    azad

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Salut
    J'ai fait un petit tour d'horizon, et finalement en matière de réalisation de spectrographe , j'ai trouvé que les astronomes amateurs étaient les plus imaginatifs.
    Par exemple ICI tu trouveras une adresse pour obtenir, à vil prix un réseau de diffraction sous la forme d'une diapositive.
    Quelques expériences avec ce matériel devraient te faire avancer.
    Tu lis particulièrement le lien :
    Spectrographe de basse résolution : "spectro Barés"
    Dernière modification par azad ; 27/02/2014 à 19h41.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

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  8. #5
    Hack-off

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    J'ai vue ça aussi :Dobe.PNG
    J'ai lue aussi qu'avec un simple CD c'étais jouable en virant la couche du dessus.

    Sinon côté capteur j'en ai un pour exemple, sans savoir si il se suffit a lui même le "ILX511" un capteur d'image CCD mais, soit il est couplé avec d'autre capteur, soit je ne pige pas la courbe de réponce ou, peut-être, que pour exploiter se capteur il y a faire un méga tableau dans un micro pour que chaque longueur d'onde soit correctement retranscripte ?
    Courbe.PNG

  9. #6
    Hack-off

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Hé, merci pour le lien, bien trouvé^^

  10. Publicité
  11. #7
    Boumako
    Invité

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Bonjour

    Il est très difficile de mesurer un spectre avec une barrette CCD comme tu l'envisage, il fat un réseau de qualité et une optique pour focaliser le spectre sur le détecteur, ce n'est pas infaisable mais c'est quand même laborieux.
    Par contre on arrive facilement à tracer le spectre avec un réseau type diapo et une webcam, il suffit simplement d'un tube, 2 lames de rasoir pour faire une fente d'entrée ou un morceau de fibre optique, le réseau et la webcam.
    Il faudra par contre "étalonner" le spectro pour associer un pixel à une longueur d'onde, le plus simple est d'utiliser une lampe à économie d’énergie pour avoir une référence.
    Pour plus d'infos je te conseille de faire un tour sur ce site : http://philippe.boeuf.pagesperso-ora...ectroscope.htm

  12. #8
    Hack-off

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Salut Boumako et merci pour l’interé que vous portez au sujet.

    Je vois qu'un Objectif de 28mm ressort souvent dans se genre de lien.
    Ensuite, une webcam, en soit c'est un capteur CCD ou CMOS, non ?

    J'ai vue ça aussi http://www.astrosurf.com/buil/lisa/lisa.htm
    C'est déjà plus complexe.
    Mais c'est bien pour se faire une idée du jargon mystérieux utilisé dans les sciences de l'optique. (Achromatique doublet, angströms, lentille,ect...)
    D'après se que je comprend, plus le grating et élevé plus la diffraction est bonne ?

    Et puis du gros bourrin en Anglish http://www.astrosurf.com/buil/lisa2/test.htm avec fibre optique et un capteur CCD Kodac avec une bonne pour ne pas dire une superbe courbe de réponse.
    Super CCD.PNG
    ON ne parlera pas d'argent... (d'ailleurs je n'arrive pas a trouver le prix)
    Bon, je croix que c'est la porte ouverte à toutes les fenêtres^^

  13. #9
    Boumako
    Invité

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Bonjour

    Effectivement plus le pas du réseau est petit et plus la diffraction est importante, mais ce n'est pas forcément une bonne chose car le spectre est plus étalé : Il faut donc un détecteur plus large, et le signal est moins fort.
    Les exemples que tu donnes sont particulier, car il s'agit de spectro pour l'astro. A priori tu veux faire de la basse résolution (mesurer le spectre visible complet), donc il te faut un réseau avec 100 à 600 traits/mm. Un réseau type diapo en plastique serait tout à fait adapté.
    L’intérêt de la webcam est qu'elle a déjà une optique, il n'y a pas besoin d'utiliser un objectif. Si tu veux je te montrerai un exemple de montage simple pour faire ce que tu veux obtenir.

  14. #10
    Hack-off

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Pourquoi pas ? Oui je veux bien.

  15. #11
    Boumako
    Invité

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Bonjour

    Voici une photo du montage typique d'un spectro :
    IMGP2997.JPG

    On y retrouve la source de lumière (ici une petite lampe led), la fente d'entrée (les 2 lames de rasoir), le réseau et le détecteur (la webcam). Je ne l'ai pas fait ici mais il est préférable de mettre un dépoli entre la source et la fente.

    Voici l'image filmée par la webcam, ainsi que le profil de luminosité des pixels. Le trait le plus brillant correspond à l'ordre 0 (l'image de la fente vue à travers le réseau). La bande sur le coté correspond au spectre d'ordre 1.
    spectre_cr.jpg
    En observant le profil on retrouve la courbe caractéristique des leds blanches.

    Pour plus de rigueur il faut corriger la valeur de chaque pixel en fonction de la sensibilité dans cette longueur d'onde. Le plus simple est de faire l’acquisition du spectre d'une ampoule à filament et d'attribuer une pondération à chaque pixel d'après la courbe de corps noir.Il faut également faire un montage "en dur" pour éviter de décaler le spectre dans un sens ou dans l'autre.
    Pour attribuer la longueur d'onde correspondant à chaque pixel on se cale sur un spectre connu, comme celui d'un tube néon ou d'une ampoule éco.

    Bien évidement il faut faire la manip dans l'obscurité et filtrer toute fuite de lumière.

  16. #12
    Boumako
    Invité

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Bonjour

    As tu lu ma réponse ? As tu des questions à formuler ?

  17. Publicité
  18. #13
    Hack-off

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Salut Boumako

    Je viens de la lire.
    Aurais-tu une image d'un verre dépolie ?
    Pour la définition http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9poli
    C'est ok.

    Comment as-tu déterminé l'angle de la fente par rapport à la source ?
    Et comment obtiens-tu l'image spectre_cr.gpj ? Est-ce un simple programme à télécharger, ou faut-il se le coder ?

    Cordialement

  19. #14
    Boumako
    Invité

    Re : Fabriquer un spectroradiomètre

    Un dépoli est une surface optique qui va diffuser la lumière, on peut en faire un avec une simple feuille de papier.
    En ce qui concerne l'angle sur le montage que j'ai photographié je me suis contenté de déplacer la webcam jusqu'à voir le spectre.

    L'angle de la fente n'a pas d'importance par rapport à la source, car le but de la fente est de produire une source la plus ponctuelle possible (elle devient une nouvelle source). On pourrait s'en passer si la led était très petite.

    En ce qui concerne le tracé du spectre il s'agit d'une capture d'écran du profil des pixels de la caméra. J'ai tracé ce profil FlyCap, de la société Point Grey Research. Le logiciel est téléchargeable librement, mais je ne sais pas si il fonctionnera avec une webcam standard (ce que j'ai utilisé est en fait une petite camera scientifique).
    Sur le site que je t'ai donné plus haut on peut trouver une petite application qui permet de faire la même chose à partir d'une image.
    Sinon tu peux aussi utiliser ce site : http://spectralworkbench.org/capture
    Dernière modification par Boumako ; 09/03/2014 à 19h28.

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