Déclencheur appareil photo Foudre

[Bastiendelahitte]

Bonjour à tous !

J'ai pour projet la conception d'un déclencheur pour de la photo de foudre. J'avais posté à ce sujet il y a un peu plus d'un an mes problématiques de cablage d'un comparateur de voltage, la communauté m'avait bien aidé, et le déclencheur a pu fonctionner. Il est assez simple d'utilisation, une photo diode, un comparateur type LM393, une boucle avec un potentiomètre de calibration, et un optocoupleur en sortie avec une prise jack.

Tout fonctionne parfaitement, à ceci près qu'il n'est pas utilisable en plein jour, très probablement car la photodiode se fait saturer. Le modèle mis en cause est une 3004M1C. Honnêtement, je l'ai choisi au pif, je n'y connais rien et suis incapable d'interpréter les datasheet.

Ma question est la suivante : est ce que quelqu'un saurait me conseiller sur une photodiode opérationnelle dans le visible et ir, qui ne se ferait pas saturer par la lumière du jour mais suffisamment sensible pour me détecter un depart de traceur d'éclair, et qui ait un temps de réaction rapide.

En vous remerciant par avance, la bonne soirée !
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[jiherve]

bonsoir,
à part choisir un couplage alternatif, donc supprimant le "continu" de la lumière du jour je ne vois pas, mais si la diode sature vraiment c'est inutilisable.
JR

[Pascal071]

Bonsoir

je vois que WEWB32 est encore utilisé...

Il faut mettre un potentiomètre 10k + 1k en série à la place de la 1ere 10k
qu'il faudra régler suivant la luminosité ambiante.
Il faudrait intégrer un inter. "réglage" qui actionnerait une Led sans déclencher pendant ce réglage.

Cdlt

[antek]

En plein jour on peut envisager le détection de l'impulsion électro-magnétique.
Pour commencer, avec un cadre de récepteur AM par exemple.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bastiendelahitte]

Bonsoir Pascal,

Pour le soft, tant que ça fonctionne ça me va

En vous lisant je me rend compte que le schéma que j'ai posté n'est pas la version finale du circuit que j'avais fait, j'ai bien intégré ces éléments pour l'étalonnage. Cependant, même potentiomètre au max de jour ça déclenche... je ne sais pas si il existe des photo diodes ou photo transistor qui ne saturent pas à la lumière du jour mais qui restent suffisamment sensibles pour me détecter la foudre... je pense que oui, le "lightning sensor v4" (que j'essaie en fait de reproduire car excessivement trop cher) doit être équipé de ça, mais évidemment aucune référence disponible... je vais continuer à fouiller

Bonne soirée !

[Bastiendelahitte]

Bonsoir Antek,

J'y avais pensé et j'avais fait un circuit de ce type, mais au final peu adapté pour de la photo car déclenchements sur les éclair à 360 degrés autour de l'antenne et donc trop souvent hors champ, surtout sur du scénario d'orage étendu ou multi cellulaire... mais en soit oui c'est le plus efficace vous avez raison !

Bonne soirée !

[Gyrocompas]

Bonjour,
En restant sur la détection de luminosité, il est possible de conserver le fonctionnement actuel.
Le signal de la photodiode doit être intégré pour servir de référence au déclenchement à la place du réglage potentiométrique.
Le seuil évoluera avec la luminosité. Une adaptation sera nécessaire.
Précaution, en plein jour, vérifier la non saturation du signal de la photodiode.

J'avais un peu suivi ce genre de déclenchement autrefois, il était rappelé qu'un retard entre la commande et la réponse de l'appareil était présent.
Ce qui était enregistré n'était pas l'éclair le plus lumineux.

[jiherve]

Bonjour,
peut être qu'un filtrage favorisant le bleu et l'usage de photo diodes adaptées à cette gamme de longueur d'onde aiderait, les raies d'ionisation de l'oxygène et de l'azote sont dans le bleu.
mais il faut tout de même un couplage alternatif ou une intégration à la Gyrocompas,cela revient au même pour virer le continu.
JR,

[Flyingbike]

sur certains flashes asservissables, il existe une fonction qui permet de déclencher le flash en fonction d'un flash principal, en détectant l'éclair.

Ça fonctionne très bien de jour (je viens d'essayer) et la détection passe par une petite fenêtre rouge style récepteur IR. Je ne sais pas comment c'est traité, mais ça peut peut être aider.

[Pascal071]

Bonjour

A part le choix de la photodiode,
proposition de montage déclenchant sur une augmentation de luminosité.
le potentiomètre Luminosité permet d’adapter la photodiode à la luminosité ambiante
le potentiomètre Seuil permet de régler le seuil de variation pour déclencher.
l'entrée - est toujours inférieure à l'entrée +, pour garantir la sortie Off au repos.
La sortie est active pendant env. 100mS
Cdlt

[Kondelec]

Je ne vois pas bien comment le potentiomètre pourrait ajuster le seuil de luminosité de la photodiode...
Ce qu'il faut c’est plutôt une photodiode quelconque, et ajouter un filtre polarisant réglable devant. On le tourne jusqu'à ne plus être saturé.

[agitateur]

je pose une question ( donc je n'ai pas la réponse puisque je la pose ) de béotien ( moins en photo en général )
En supposant un temps de réaction "électronique" du circuit proche de 0, quel temps de pose reste t'il à l'appareil photo pour avoir une photo "potable" sachant qu'il lui reste une photo prise a postériori aprés le pic de l'éclair ?
Dit autrement, je me dis que le système de détection ne fait pas tout. Il faudra aussi un objo ultra lumineux, un temps court, une grande ouverture, et une MAP ad'hoc.
Ou je e trompe ( et je n'aurai pas de souci là dessus ).

[Flyingbike]

je pose une question ( donc je n'ai pas la réponse puisque je la pose ) de béotien ( moins en photo en général )
En supposant un temps de réaction "électronique" du circuit proche de 0, quel temps de pose reste t'il à l'appareil photo pour avoir une photo "potable" sachant qu'il lui reste une photo prise a postériori aprés le pic de l'éclair ?
Dit autrement, je me dis que le système de détection ne fait pas tout. Il faudra aussi un objo ultra lumineux, un temps court, une grande ouverture, et une MAP ad'hoc.
Ou je e trompe ( et je n'aurai pas de souci là dessus ).

de mes rares essais d'éclairs, la quantité de lumière peut ne pas être limitante. On peut donc fermer un peu, ce qui rend la MAP beaucoup moins critique. Le temps aura de l'effet surtout sur la captation de la lumière ambiante. Si on a peu de nuages et de sources lumineuses autres, on peut très bien exposer plusieurs secondes, en espérant avoir un éclair pendant le déclenchement, avec une basse sensibilité. L'éclair par contraste d'intensité se comportera comme un objet qui aura été pris avec un temps d'exposition proche de sa propre durée, le reste intégré avant et après étant pas très loin au dessus du bruit de fond.
C'est une approche probabiliste.


En tout cas, c'est ce qui est fait "traditionnellement", de beaux exemples ici avec les paramètres de prise de vue :

https://www.chasseurs-orages.com/2021/02/comment-photographier-eclairs-orages/



Par contre, comme le demandeur veut utiliser un détecteur, peut être que l'approche et la finalité sont très différentes. Si on veut capter une portion d'éclair, par exemple, on devra avoir un temps court, synchronisé, et une recherche d'un maximum signal. Dans ce cas je m'interroge comme toi et l'avis de Bastien m'intéresse.

EDIT, bon, en allant un peu plus loin sur cette même page, on a l'exemple de la photographie diurne (dont Bastien parle pourtant plus haut), qui effectivement avec un rapport signal/bruit très défavorable n'est pas photographiable avec l'approche probabiliste.
Mon commentaire n'est pas très utile du coup, mais je reste curieux.

EDIT2, dans les deux cas, purée, c'est beau.

[Kondelec]

Personnellement pour photographier les éclairs je ferme à f/8 ou f/11, la plus basse valeur d'iso possible, la MAP à 1 ou 2m (pour être net à l'infini) et je branche un timer pour lancer des photos à répétition. Le détecteur n'est pas forcément très utile, et on perd les pré-éclairs parce que l'appareil met un certain temps à déclencher (environ 50 à 200 ms selon les modèles). La durée typique d'un éclair est d'environ 1 seconde.

[Pascal071]

Bonsoir
Kondelec:

Je ne vois pas bien comment le potentiomètre pourrait ajuster le seuil de luminosité de la photodiode...

Je pense que la photodiode utilisée est trop sensible de jour avec 10k et force la tension de mesure à +9v
avec 1k elle aurait plus de courant à fournir de jour, la tension de mesure devrait baisser et acceptable pour le comparateur.

Tout fonctionne parfaitement, à ceci près qu'il n'est pas utilisable en plein jour

avec 10k ça fonctionne de nuit, la photodiode est sensible.
Cdlt

[Kondelec]

Ce n'est pas comme ça que ça marche, la lumière agit comme l'intensité qui passe dans la base d'un transistor : Quand l'intensité est trop grande il est saturé, et on ne peut rien y faire. La seule solution est de couper une partie du flux lumineux.

[Gyrocompas]

Bonjour,

il est saturé

Le fonctionnement devient identique à celui des détecteurs de mouvement IR.
Ils fonctionnent d'autant mieux que la différence entre la température du lieu et celle à détecter est importante.
De même, le ratio éclair / fond lumineux est plus favorable de nuit que de jour.
Si un réglage est souhaitable, il doit en tenir compte.

[MissJenny]

Personnellement pour photographier les éclairs je ferme à f/8 ou f/11, la plus basse valeur d'iso possible, la MAP à 1 ou 2m (pour être net à l'infini)

tiens, pourquoi pas la mise au point à l'infini? Les éclairs on les voit souvent à quelques kilomètres de distance (il vaut mieux d'ailleurs).

[antek]

C'est le principe de l'hyperfocale, et l'infini avec un téléobjectif peut dépasser l'orage. Mais 1 m me semble optimiste. Facile à vérifier en regardant les graduations sur l'objectif.

PS - et je maintiens qu'une détection électromagnétique est à envisager, mais c'est du boulot

[Flyingbike]

C'est le principe de l'hyperfocale, et l'infini avec un téléobjectif peut dépasser l'orage. Mais 1 m me semble optimiste. Facile à vérifier en regardant les graduations sur l'objectif.

PS - et je maintiens qu'une détection électromagnétique est à envisager, mais c'est du boulot

la MAP vers l'infini ne convient pas non plus sur la lune ou les étoiles.

Effectivement, 1m ça me parait carrément optimiste

[Gyrocompas]

Bonjour,

une détection électromagnétique est à envisager

Un problème identique apparaîtra, distinguer ce qui est lointain de ce qui est proche.
Rappel, le signal est apériodique, ce qui est proche peut être moins puissant qu'un paquet hors de vue.
Il faudrait donc être capable de suivre plusieurs déplacements orageux pour ne retenir que le plus proche.
Un groupe d'allemands le fait.

[MissJenny]

C'est le principe de l'hyperfocale, et l'infini avec un téléobjectif peut dépasser l'orage.

je connais le principe de l'hyperfocale mais dans le cas des éclairs à mon avis on est toujours à l'infini. Même avec un télé (d'ailleurs peu compatible avec le principe du déclenchement automatique)

[mizambal]

Hello. Puisque la foudre émet bcp d'énergie en un très court instant, ça me fait penser tout de suite à l'objet mathématique "impulsion de dirac" (conceptualisée dans "la théorie des distributions") Or, j'ai appris qu'au niveau fréquentiel, le signal s'étendait sur tout le spectre connu !!
Est-ce que ça signifie que qu'importe un poste de radio (puisque peu importe la fréquence) peut servir de détecteur de foudre (?)
Évidemment, tu perds le côté directionnel et sélectif d'une photodiode... Mais ta radio fonctionnera de jour comme de nuit !
Au pire, tu utilises un objectif "fish eyes" , et le tour est joué !J'imagine qu'il doit bien exister des logiciels permettant de "De-fish eyiser" toussa ^^

[Kondelec]

tiens, pourquoi pas la mise au point à l'infini? Les éclairs on les voit souvent à quelques kilomètres de distance (il vaut mieux d'ailleurs).

Il n'est pas utile de régler à l'infini car le diaphragme est assez fermé, donc dans tous les cas la plage de netteté est large, on peut donc faire un réglage approximatif.
De plus tout ceux qui font de la photo se rendent compte assez vite qu'une image avec uniquement un plan éloigné c'est assez moche ; l’intérêt est donc d'avoir un 1er plan, également net, pour donner plus de relief à l'image.
Ci dessous un exemple d’échelle de profondeur de champ, ici en se réglant à f/16 (ce que l'optique accepte, car elle est de bonne qualité) on est net de environ 0.6m à l'infini.
Bien évidement il faut régler l'hyperfocale en fonction de l'optique, avec un téléobjectif il faudrait faire le point plus loin, mais un télé ne serait pas très adapté à la photo d'orage.

[antek]

[/B]Est-ce que ça signifie que qu'importe un poste de radio (puisque peu importe la fréquence) peut servir de détecteur de foudre (?)
Évidemment, tu perds le côté directionnel . . .

Un vieux AM oui, on entend les parasites dûs aux orages.
Je ne me souviens plus des détails mais cela a été fait à partir d'un cadre et en élargissant la bp de la fréquence d'accord.
Pour la distance on utilisait le principe "plus la foudre est proche et plus le spectre doit monter en fréquence".

[jiherve]

Bonjour,

Or, j'ai appris qu'au niveau fréquentiel, le signal s'étendait sur tout le spectre connu !!
Est-ce que ça signifie que qu'importe un poste de radio (puisque peu importe la fréquence) peut servir de détecteur de foudre (?)

plus fort encore c'est pour détecter les orages qu'a été inventée la radio!
https://fr.wikipedia.org/wiki/Alexan...ov_(physicien)
JR

[Gyrocompas]

Bonsoir,
Quelques infos : https://www.blitzortung.org/Compendi...tion_20_6.html