Le TDI
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  Le TDI, en toutes lettres Time Delayed Integration, est le nom donné à la technique de compensation de filé électronique de nos caméras. Pour compenser le déplacement de l'image sur le plan focal dû au mouvement de l'avion le long de son axe de vol durant le temps d'exposition, on déplace à la même vitesse les charges générées dans le CCD. Ceci est rendu possible par la méthode de lecture d'un CCD matriciel : le registre de lecture de sortie du CCD fait la taille d'une ligne et est situé en haut du capteur. La lecture du CCD se fait en alternant le décalage de l'image d'une ligne vers le haut (par action sur les horloges dites verticales) avec le décalage du registre de lecture vers la sortie (par action sur les horloges dites horizontales). Le microprocesseur de la caméra  calcule en fonction de la vitesse de l'avion et de la taille du pixel sol la fréquence à laquelle il faut décaler les lignes dans l'image.
  La conception des capteurs Kodak, ne nécessitant que 2 horloges verticales, mais ne permettant que des mouvements des charges dans un seul sens, impose donc le sens dans lequel les caméras doivent être montées dans l'avion (le haut de la caméra doit être orienté vers la queue de l'avion).
    Il faut aussi connaître l'altitude et la vitesse de l'avion, ainsi que la focale de l'optique utilisée, et les communiquer à l'électronique de la caméra. En pratique, la focale est prise dans les paramètres de l'instrument, et l'altitude et la vitesse sont soit récupérés automatiquement sur le GPS de navigation, soit, en l'absence de celui-ci, entrés à la main selon les indications du pilote.

    Grâce à cette compensation de filé précise au demi-pixel près, on peut choisir son temps de pose indépendamment de la taille du pixel sol et par conséquent choisir le taux de remplissage des puits de potentiel des pixels du CCD. On peut donc faire des images au pixel sol très petit avec une très bonne dynamique ou bien encore voler lorsque le soleil est assez bas sur l'horizon c'est-à-dire les mois d'hiver ainsi que le matin et le soir. Il ne faut tout de même pas perdre de vue que plus le temps de pose sera long plus les vibrations de l'avion seront répercutées dans les images induisant un flou bien indépendant de la compensation de filé.

    Voici mantenant quelques illustrations en image du TDI :

avec_TDI
sans_TDI
Extrait d'image de Janvier 1996 avec compensation de filé
Extrait d'image de Janvier 1996 sans compensation de filé

TDI_marseille1
TDI_marseille2
zoomTDI15pixels Exemple du bas du canal bleu d'une image acquise sur Marseille en Décembre 2004. (Le temps de pose était de 39 ms et le niveau max dans l'image à 2160). 15 pixels ont été compensés comme le montre l'agrandissement ci-contre de la zone encadrée de l'imagette en haut à gauche après réétalement des niveaux de gris.
zoom_TDI24pixels
    On voit sur l'exemple ci-dessus que la ligne 4096 dans le cas d'une compensation de 15 lignes de filé va être exposée 15 fois moins que la ligne 4080. Et que les 15 lignes en bas de l'image offrent une belle échelle de gris lorsqu'elle sont prises sur une zone uniforme.
     Voici encore toujours sur Marseille le zoom sur 24 lignes compensées pour une image bleue acquise avec un temps de pose plus long (60 ms).

    Mais le meilleur moyen de se rendre compte du bon fonctionnement du TDI est de regarder cet extrait d'image acquise à 3 cm de pixel sol avec une caméra à capteur couleur type BAYER.
TDI_COUL_3cm
    En raison de l'agencement des pixels colorés à la surface d'un CCD Kodak couleur type BAYER, il faut bien sûr envisager la compensation de filé en terme de paire de lignes.




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