Polarisation lumière et mesure

[iJohn]

Bonjour,

J’ai lu que si on acquiert l’image d’une source lumineuse avec une camera, on aura des valeurs de pixel différentes selon le degré de polarisation de la lumière.
Savez-vous pourquoi?

Merci !
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[albanxiii]

Bonjour,

D'après cet article https://iopscience.iop.org/article/1...5/1/012045/pdf quand l'incidence est normale il n'y a pas d'influence de la polarisation. En incidence oblique c'est "juste" l'effet normal de la réflexion / transmission d'une onde électromagnétique sur une surface décrit à l'aide des coefficients de Fresnel https://fr.wikipedia.org/wiki/Coefficient_de_Fresnel

[iJohn]

Bonjour,

Oui j’avais déjà regardé ce point : j’ai bien compris que l’état de la lumière était modifié mais je ne comprends toujours pas en quoi la valeur du pixel peut en être affectée: le capteur détecte toujours le même nombre de photons, même si l’état de polarisation est différent non?

[Resartus]

Bonjour,
Il faut distinguer le capteur de l'optique qui crée l'image : le matériau est isotrope, et très peu sensible à la polarisation. Si la lumière était toujours reçue perpendiculairement, il n'y aurait pas de problème, comme le dit albanxxiii.
Mais, sur les bords, l'image va arriver forcément "en biais", et cela a deux effets :
1) la sensibilité est un peu moins bonne (moins d'éclairement par pixel), en fonction de la distance au centre
2) à cause des optiques, elle varie aussi un peu avec la polarisation
Ce sont des effets assez faibles, mais que les astronomes qui veulent des mesures très précises sont obligés de prendre en compte

[A voir en vidéo sur Futura]

[iJohn]

Bonjour,

Merci pour votre réponse.
Je vais développer un peu le cadre de ma question. Imaginons un objet plan qui polarise la lumière que l'on souhaite numériser à l'aide d'un scanner de bureau. Pour focaliser la lumière transmise à travers toute la vitre jusqu'au CCD, il y a un système de réseaux de miroirs.
L'angle d'incidence de cette lumière sur chacun des miroirs, selon Fresnel, va donc modifier la polarisation de la lumière incidente.

Et l'on constate que les valeurs des pixels sont plus importantes au centre que sur les bords. Certes, la sensibilité est moins bonne, ce qui explique en partie ce phénomène. Mais j'avais lu dans une publi que les différences de polarisation étaient également une explication à cet effet, ce que je ne comprends pas !

Resartus, peux-tu développer (tu l'as évoqué dans ton 2e point)?

Merci !

[Resartus]

Bonjour,
C'est une perte de transmission liée à l'inclinaison des rayons dans l'optique : les rayons dont la polarisation (le champ électrique) est dans le plan d'incidence sont plus réfléchis/atténués que ceux perpendiculaires : le doc fourni par albanxiii l'explique bien mieux que je ne pourrais le faire, et avec les formules

Mais par contre, j'avais en tête des capteurs CCD type smartphone, appareil photo ou téléscope, où les zones d'égale sensibilité seront des cercles pour une lumière non polarisée et des ellipses de légère excentricité si on envoie une lumière polarisée
Pour les scanners, il doit y avoir plusieurs techniques. Si c'est juste une barre sensible, et que l'axe des x soit obtenu par défilement, ce serait plutôt des lignes horizontales