Comparaison matrice-barrette
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    Lorsque le LOEMI a determiné ce que devraient être les principales caractéristiques des caméras numériques de l'IGN la question du choix entre CCD matriciel et CCD à barrette s'est très vite posée. On voit d'ailleurs que cette question continue de faire travailler la matière grise des concepteurs puisque deux grands fabriquants de caméras aériennes que sont ZIImaging (Zeiss) et LHSystems (Leica) ont choisi pour le premier la solution matricielle et pour le second la solution linéaire.

     Quels sont selon nous les avantages de la barrette ?
  • La plus grande fauchée est un avantage indéniable. Avec un format classique à 12000 pixels, la barrette surclasse de loin la plus grande dimension des CCD "grand format" couramment utilisés. Cette grande fauchée permet de simplifier les plans de vol, de voler au moins deux fois moins d'axes et par conséquent d'économiser de l'argent en heure de vol. Pour faire face à cet état de fait, on assemble plusieurs matrices pour mosaïquer plusieurs images.
  • Pour chaque point de l'axe de vol, on a une visée au nadir par une acquisition avec CCD à barrette. Ce n'est pas le cas avec une caméra matricielle en raison des nombreuses parties cachées dues à la projection cônique.
  • Un autre avantage peut être cité même s'il est plus alambiqué : les CCD linéaires étaient bien rôdés à l'époque du lancement du projet du fait de leur utilisation à bord des satellites. L'offre de CCD linéaire était par conséquent plus grande et bien sûr moins coûteuse.
  • L'ajout d'une bande spectrale dans une caméra à barrette semble plus facile que pour une caméra matriciel type multi-canal même si pour cette dernière rien n'est insurmontable de notre point de vue.
      Quels sont selon nous les avantages de la matrice ?
  •  La géométrie est à nos yeux le point fort de la matrice par rapport à la barrette. Pour qui veut faire de la photogrammétrie avec une bonne précision géométrique, le fait d'acquérir des images par paquet de 4096 lignes à la fois et sans besoin d'IMU (Inertial Measurement Unit) est déjà une bonne garantie. D'autre part une fois la caméra étalonnée géométriquement avec précision il est beaucoup plus facile de passer de l'image à la réalité terrain.
  • Non seulement cette précision géométrique interne est garantie, mais il est important de signaler qu'elle l'est dans le temps. En effet les CCD matriciels jouissent d'une très bonne stabilité géométrique.
  • Indépendance entre la taille de pixel sol et le temps d'exposition. En effet, nous aurions pu plus haut mentionner un avantage de la barrette tenant au fait que ses pixels plus gros peuvent stocker souvent plus de 100000 électrons (soit à peu près deux fois plus que nos pixels) ; mais il est dur de profiter de cet avantage sans poser longtemps et par conséquent acquérir des pixels sol très gros. Lorsque l'avion à avancer d'une ligne, il faut passer à la ligne suivante, c'est tout le principe de l'acquisition "push-broom". Avec le système matriciel doté comme le nôtre d'une compensation de filé électronique performante, on peut exposer suffisamment de manière à profiter de la bonne dynamique des caméras.
  • On peut également citer comme avantage la projection conique plus conforme aux habitudes des utilisateurs d'images aériennes
  • Comme nous l'avons dit au premier point, l'acquisition peut se faire sans mesure inertielle et sans plate-forme stabilisée.
  • Le format de notre CCD comme celui de la plupart des autres matrices est compatible avec les objectifs sur étagère type Rollei Digitar.
    Pour illustrer ce que j'avance en terme de géométrie je vous laisse juger du contenu des figures suivantes :

LHsystem
Illustration des répercussions de la navigation sur l'image rectifiée, et donc de la précision des mesures de l'IMU sur la précision de reconstruction de la géométrie

plaine_durance
7 ortho imagettes assemblées acquises avec une caméra numérique matricielle sur une zone de plaine (plaine de la Durance près de Manosque). On voit qu'un coup de roulis a légèrement décalé la troisième imagette en partant de la gauche sans autre répercussion.

montagne_dept04
Même type d'exemple que précédemment mais sur une zone de haute montagne sur les Alpes de Haute Provence

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