Descriptif
Ce cours présente une vue générale des approches d’enregistrement et de restitution en 3D d’une scène, basées sur la notion de front d’onde. On présente les méthodes d’holographie et d’affichage holographique ainsi que les approches connexes telles que l’imagerie intégrale par exemple. Une ouverture vers les dispositifs tels que see-through, head-up display et lunettes à réalité augmentée est donnée. L’holographie numérique, l’interférométrie holographique numérique et les dispositifs de modulation spatiale de lumière permettant de mettre en œuvre de l’holographie numérique dynamique sont discutés et approfondis. Une partie Travaux Pratique permet de mettre en œuvre le calcul numérique d’images holographiques. Les prérequis nécessaires à la bonne compréhension du cours et de ses parties pratiques sont également fournis (optique de Fourier, échantillonnage et FFT, propriétés des champs speckle)
Objectifs pédagogiques
A l’issue du cours de Restitution 3D, les élèves seront capables de :
–décrire le principe d’enregistrement et d’affichage holographique
–de décrire les différentes méthodes connexes permettant de fournir des scènes en 3D
–de connaitre et estimer les conditions optimales pour enregistrer des images holographiques
–de manipuler les équations d’optique de Fourier pour calculer la relation entre objet et image au cours d’un processus d’enregistrement/reconstruction holographique
–d’estimer les paramètres d’influence de la résolution spatiale dans une image holographique
–d’analyser des images d’interférométrie holographique pour mesurer des mesurandes sur la scène
- Cours magistral : 6
- Travaux dirigés : 6
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- 9B-505-SCI : Technologie numérique de l'optique
Format des notes
Numérique sur 20Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée
Vos modalités d'acquisition :
Examen écrit
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 12)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 5
Le coefficient de l'UE est : 15
Programme détaillé
Chapitre I : Holographie et display
- Introduction : historique de l’affichage holographique et tendances actuelles
- Principe de l’holographie, matériaux & enregistrement
- Reconstruction & visualisation
- Holographie numérique, principe, limitations, applications
- Affichage holographique par modulateur spatial de lumière
- Affichage par imagerie intégrale
- See-through, head-up display et lunettes à réalité augmentée
- Références bibliographiques
Chapitre II : Notes sur le speckle
- Phénomène de speckle
- Propriétés statistiques du premier ordre
- Propriétés statistiques du second ordre
- Généralisation au cas de l’imagerie
- Références bibliographiques
Chapitre III : Calcul de diffraction par FFT
- Introduction
- Optique de Fourier
- Relation entre transformées de Fourier continue et discrète
- Conditions d’échantillonnage
- Calcul de diffraction par FFT
- Quelques illustrations
- Conclusion
- Références bibliographiques
Chapitre IV : Holographie numérique
- Introduction
- Enregistrement d’un hologramme
- Processus de reconstruction d’images
- Relation objet-image
- Reconstruction numérique des hologrammes
- Reconstruction par démodulation de l’hologramme
- Dispositifs holographiques
- Interférométrie holographique numérique
- Holographie numérique couleur
- Références bibliographiques
Exercices
- Imagerie sans lentille
- Holographie en temps moyenné
Travaux pratiques
- 1) Reconstruction par Transformée de Fresnel, filtrage et convolution
- 2) Comparaison holographie de Fresnel et holographie image
- 3) Moyennes stochastiques
- 4) Holographie numérique bi-couleur
- 5) Microscopie holographique numérique et refocalisation numérique