Maîtrise--Sciences et techniques image photographique--Paris VIII, 1994.

DEA--Histoire de l'art--Rennes 2, 1994. / Bibliogr. p. 131-138.

Les lentilles à cristaux liquides (CL) ajustables (TLCL en anglais) de différents diamètres sont activement développées pour différentes applications d'imagerie, telles que les caméras de téléphones intelligents et de surveillance, l'ophtalmologie, la réalité virtuelle et augmentée, etc. Grâce à l'anisotropie diélectrique et optique des matériaux CL, un changement dynamique de distance focale de la lentille est possible sans changer sa forme ou sans utiliser de mouvement mécanique, en appliquant un champ électrique externe. Cette thèse présente le projet de recherche, visant à créer un système de piège photographique pour l'observation des lemmings subnivéenne dans l'Arctique canadien. En particulier, il se concentre sur la partie optique du projet multidisciplinaire : concevoir une lentille à CL avec un foyer ajustable afin de rendre la caméra adaptative et d'obtenir une meilleure qualité d'image ou de vidéo. Les conditions environnementales extrêmes nécessitent une conception de TLCL particulière, qui fournira la puissance optique (PO) nécessaire, mais en même temps aura une faible consommation d'énergie et fonctionnera sans panne pour les températures froides. Dans le chapitre d'Introduction, un bref résumé des études d'observation des lemmings est présenté ainsi que des exemples de piégeage photographique d'animaux du monde entier. La deuxième partie d'Introduction est consacrée aux matériaux CL et aux différentes conceptions de TLCL. Des conceptions alternatives de lentilles adaptatives et des approches pour étendre la profondeur de champ sont également brièvement discutées. Le piégeage photographique dans l'Arctique présente de nombreux défis liés aux conditions météorologiques extrêmes et à son emplacement éloigné. Par conséquent, nous avons commencé le projet avec une conception de système de piège photographique qui peut surmonter ces défis et nous fournir des résultats préliminaires sur le terrain. Les particularités de la conception optique et mécanique de l'appareil sont expliquées dans le Chapitre 1 et les premières images de lemmings en Arctique sous la neige en hiver sont présentées. Les spectres de transmission des fenêtres optiques utilisées dans les pièges photographiques sont ajoutés en Annexe A. Pour rendre la caméra adaptative, nous avons commencé avec la conception bien connue de la lentille CL - lentille à contrôle modal, et avons étudié ses performances aux températures requises pour le projet (d'environ -20 ° à +20 °) - Chapitre 2. Afin d'assurer la bonne performance de la lentille malgré un changement de température considérable, nous avons mesuré expérimentalement les paramètres du matériaux (CL et couche faiblement conductrice ou WCL en anglais). Ensuite, la modélisation théorique de la lentille à contrôle modal a été effectuée pour optimiser la conception de la lentille et des échantillons expérimentaux ont été fabriqués et testés dans la plage de température requise. Nous avons trouvé un moyen d'athermaliser la lentille à contrôle modal, afin de pouvoir maintenir les mêmes POs et la même qualité d'image. Cependant, le WCL reste pas optimal pour les environnements avec des températures variables car sa résistance en dépend fortement. De plus, il est difficile de fabriquer du WCL et de contrôler sa résistance de surface. Par conséquent, dans le Chapitre 3, nous proposons une nouvelle conception d'une lentille à CL, basée sur une structure en spirale de oxyde d'indium-étain (ITO en anglais). Elle présente de nombreux avantages en termes de simplicité de fabrication, de moindre dépendance à la température, de consommation électrique, etc. Cette approche est également prometteuse pour d'autres applications d'imagerie telles que l'ophtalmologie, l'endoscopie et la réalité augmentée. Dans les Annexes B et C des voies possibles d'implémentation des letilles à CL dans les caméras sont démontrées. Outre la dépendance à la température, une limitation majeure de l'imagerie CL est la diffusion de la lumière. Dans le Chapitre 4, nous explorons différentes manières de post-traitement d'image qui aident à réduire la dégradation de la qualité d'image causée par la diffusion de la lumière dans les CL et ouvre les nouvelles possibilités pour l'implémentation des TLCLs dans les appareils d'imagerie. / Tunable liquid crystal (LC) lenses (TLCLs) of different diameters are actively developed for different imaging applications, such as smartphone and surveillance cameras, ophthalmology, virtual and augmented reality, etc. Thanks to the dielectric and optical anisotropy of LC materials a dynamic change of focal distance of the lens is possible without changing its shape or without using any mechanical movement, by applying an external electric field. This thesis presents the research project, aiming at creating a camera trap system for subnivean lemming observation in the Canadian Arctic. In particular, it is focused on the optical design part of the multidisciplinary project: designing a LC lens with tunable focus in order to make the camera adaptive to achieve better image or video quality. Extreme environmental conditions require a particular TLCL design that would provide the necessary optical power (OP), but at the same time would have low power consumption and work without failures at cold temperatures. In the introductory chapter a brief summary of lemming observation studies is presented along with examples of animal camera trapping from around the world. The second part of Introduction is dedicated to the LC materials and different designs of TLCLs. Alternative designs of adaptive lenses and various approaches to extend the depth of field are also briefly discussed. Camera trapping in the Arctic has a lot of challenges related to the extreme weather condition and its remote location. Therefore, we started the project with a design of camera trap system that can overcome these challenges and provide us preliminary field results. The particularities of optical and mechanical design of the device are explained in Chapter 1 and first images of lemmings in the Arctic under snow during winter are presented. The transmission spectrums of the optical windows used in the camera traps are shown in Appendix A. To make the camera adaptive we started with a well known design of LC lens - modal control lens and studied its performance at the temperatures required for the project (from around -20°C to +20°C) - Chapter 2. In order to ensure good performance of the lens despite of considerable temperature change, we experimentally measured the material parameters (LC and weakly conductive layer or WCL) temperature dependence. Then theoretical modelling of modal control lens was performed to optimize the lens design and experimental samples were fabricated and tested in the required temperature range. We found a way to athermalize the modal control lens, so that we could maintain the same OPs and image quality. However, the WCL remains not optimal for environments with varying temperatures since its resistance strongly depends on it. Moreover, it is difficult to fabricate WCL and control its sheet resistance. Therefore, in Chapter 3 we propose a new design of an LC lens, based on a spiral indium tin oxide (ITO) structure. It has numerous advantages such as simple fabrication, smaller temperature dependence, lower power consumption, etc. This approach is also promising for other imaging applications: ophthalmology, endoscopy and augmented reality. In Appendices B and C some possible ways of LC lenses implementation in cameras are demonstrated. Along with the temperature dependence, a major limitation in LC imaging is light scattering. In Chapter 4 we explore different ways of image post-processing that help to reduce image quality degradation caused by LC light scattering and open new possibilities for TLCLs implementation in imaging devices.

Cette thèse reconstitue la généalogie d'un genre ornemental méconnu, celui de la photographie décorative. Né avec la photographie au XIXe siècle, au moment même du plus fort débat autour de la question de l'ornement, le photographique devient un véritable paradigme pour la décoration à l'époque contemporaine. De la création de motifs par le biais de la caméra, outil de stylisation moderne par excellence, à l'emploi de l'épreuve comme matière décorative, le photographique constitue un genre d'ornement à part entière, propre au siècle de la machine, de Freud, du capitalisme.Tout au long du XXe siècle, le photographique revêt de sa nouveauté des formes traditionnelles de la décoration murale : papier peint panoramique, fresque murale, vitrail, témoignant de la pérennité de la volonté de dématérialiser l'architecture par l'image. Un phénomène qui atteint son paroxysme dans la façade photographique au tournant du XXIe siècle. En examinant sous l'angle de leur valeur l'ornementale des exemples peu ou pas connus du XXe siècle, le et corpus réunit des photographes comme Laure Albin-Guillot et Thomas Ruff, des architectes comme Le Corbusier, Berthold Lubetkin, Jean Nouvel et Herzog & de Meuron. En plus de situer le photographique dans l'ornementation moderniste, la thèse met aussi au jour la pratique de l'artiste russo-britannique Eugene Mollo dans l'entre-deux-guerres. En filigrane de l'histoire, une production commerciale qui démontre la rémanence du phénomène et souligne l'importance de l'invention technique dans les arts industriels. / The thesis reconstructs the history of photographic ornament. Little known in the history of 20th century architecture, photographic ornament appeared in the 19th century, with the advent of photography itself at one of the most critical moments in the history of ornament. Introduced both as a means to create motifs and as a motif in and of itself in the form of prints and transfers, the photographic paradigm became one of the most important for ornament in the contemporary era. The photographic constitutes a nex genre specific to the century of the machine, of Freud and of capitalism.Throughout the 20th century, photography was udes to modernise traditional forms of mural decoration : panoramic wallpapers, murals, frescos and stained glass. It thus reveals the persistence of the will to dissolve architecture with images, a phenomenon whiwh reaches its apogee in the photographic façade at the turn of the 21th century. The thesis examines examples of large format photography from the 20th in terms of their ornamental value, bringing together a divers corpus of photographers, such as Edward Steichen, Laure Albin-Guillot and Thomas Ruff, and architects such as Le Corbusier, Berthold Lubetkin, Jean Nouvel and Herzog & de Meuron. In addition to identifying the photographic as a form of ornament in modernist architecture, the thesis also brings to light previously unknown practices such as that of thr Russian-British artist Eugene Mollo during the interwar period. Throughout this history, a commercial production parallel to artistic creation highlights the persistence of photographic ornament and the importance of technical invention in the industrial arts.

L'œuvre Au-delà du regard constitue le corps de la présente thèse création. Elle explore les enjeux liés à la mémoire et propose une réflexion sur la mort et la survie. Des signes de l'imaginaire féminin appartenant à la fin du XIXe et au début du XXe siècle sont mis en scène dans une installation vidéographique. Celle-ci se compose de projections d'images photographiques animées de visages de femmes, d'un ensemble de quatre cents têtes de poupées disposées au sol, dont certaines sont identifiées par un prénom; des codes d'identification numérique et des noms de famille inscrits sur certains murs de la salle d'exposition. La création de ce lieu de mémoire est une invitation à découvrir ces femmes, à s'interroger sur leur existence et ainsi, à les faire revivre dans notre imaginaire. L'œuvre présente également un questionnement sur les migrations des mémoires de femmes qui, à travers le regard d'aujourd'hui se réactualisent constamment. Ma proposition dépasse la question de la femme et ouvre sur le thème de la finitude de l'humain et de l'installation comme espace de commémoration. Dans le contexte de cette thèse création, une approche descriptive et autopoïétique est privilégiée. Le point de vue adopté est celui de la production et l'accent est mis sur la genèse et le processus de création d'Au-delà du regard. Le texte qui accompagne l'œuvre prend la forme d'un récit de pratique qui décrit et analyse différentes stratégies et opérations artistiques, instaurant une dialectique entre l'effacement et la réactivation de la mémoire des femmes. Autrement dit, l'observation et l'analyse portent sur le travail de collecte d'images dans les archives photographiques brésiliennes et québécoises; sur les différents processus de traitement des images comme la numérisation, le découpage et l'animation; sur le travail sculptural, c'est-à-dire, le processus de reproduction de poupées en argile par le moulage et, finalement, sur la mise en espace de l'œuvre. Plusieurs études philosophiques sur la photographie, l'indice, les archives, la théorie de l'image numérique, la vidéo, le moulage, l'installation et la mémoire m'ont permis d'analyser les opérations sur lesquelles se fonde ma pratique. M'appuyant sur un cadre théorique hybride et hétérogène, harmonisé par l'autopoïétique, j'analyse d'un point de vue d'artiste un corps d'œuvres contemporaines. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : archives, installation, mémoire, mort, opérations artistiques, photographie de femme, survivance, vidéo.

The compilation of albums began almost upon the invention of photography and has continued to this day, migrating now into the realms of electronic and digital imagery. The private album, which includes, but is not limited to, the family album, is a hybrid of flexibility and conservatism--situational, syncretic and personal in its contents and organization. Interpretation of an album is correspondingly challenging, especially when the album has been separated from its compiler and placed in a public collection. / The McCord Museum of Canadian History has a substantial collection of private albums ranging in date from the 1860s to the 1960s. The collection has been assembled mainly from private donations as a reflection of Canadian social history. Aside from its breadth, the collection offers the researcher a degree of assurance that the albums represent the work of amateur compilers. Bringing this collection to light and raising the museum's consciousness of the value of these objects as albums have been important aspects of this study. / The primary focus, however, has been the discovery of an interpretational framework, a way of reconstituting the intentions and methods of the compiler. Albums have been interpreted as visual equivalents of analogous forms, such as journals or Family Bibles, but these categories fail to contain the full nature of compilatory expression which is often multiplistic, redundant, serpentine and obscure. The private album transferred to the public institution needs to be considered in the full context of its creation and presentation--the merging of visual and oral traditions. / A multidisciplinary review of the literature outlines the paradigms and metaphors that inflect our understanding of photographic albums as tools of communication and sources for artists. The function of the album as an aide-memoire for individual life history has long been recognized, but the detailed application of orality's condition and structure to the photographic album is here an original contribution to knowledge. The reconciliation of photography and orality expands our understanding of both and restores the heuristic conversation that brought the photographic album into being.

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La recherche effectuée dans cette thèse porte sur le problème de la synthèse de vue c'est-à-dire, comment, d'un ensemble de photographies calibrées d'un objet, générer l'image de cet objet d'un point de vue non photographié. On s'intéresse plus particulièrement au rôle que joue la géométrie dans ce problème. Pour explorer cette question, on analyse les deux approches proposées dans la littérature, soit l'approche géométrique et l'approche par images. L'approche géométrique est basée sur la physique et requiert d'inférer la forme de l'objet, sous l'hypothèse de ses propriétés de réflectance et des conditions d'éclairage, en optimisant une mesure de photo-cohérence. La synthèse de vue s'effectue ensuite par la projection de la forme obtenue selon le point de vue et l'éclairage désirés. Le rôle de la géométrie dans cette approche est donc de définir la surface de l'objet pour permettre le calcul de son interaction avec la lumière. L'approche par images propose quant à elle d'effectuer la synthèse de vue directement par interpolation. La fonction à interpoler est le champ de lumière, qui décrit la couleur de tous les rayons de lumière issus de l'objet. Les pixels de chaque photographie constituent les échantillons à utiliser pour calculer l'approximation du champ de lumière. La synthèse de vue s'effectue en évaluant cette approximation en chacun des rayons qui traversent les pixels de l'image à synthétiser pour en obtenir la couleur. En théorie, la forme de l'objet n'est pas nécessaire dans ce cas, ce qui a l'avantage d'éviter l'inférence de cette forme et les hypothèses que son obtention requiert. En contrepartie, l'approche par images nécessite un nombre plus élevé de photographies que l'approche géométrique pour produire une image de qualité visuellement équivalente. Pour mitiger ce défaut, plusieurs chercheurs ont montré comment exploiter la forme de l'objet ou encore une approximation de celle-ci, obtenue par une approche géométrique, pour améliorer la qualité de l'interpolation. Cette forme permet un meilleur choix des rayons à utiliser pour interpoler un rayon inconnu puisque ce choix est maintenant basé sur la géométrie de l'objet. Ils arrivent ainsi à une diminution significative Résumé iii des artefacts autrement visibles lors de la synthèse. Une telle forme utilisée dans le but d'améliorer l'interpolation porte le nom de proxy, pour la distinguer de la forme de l'objet à laquelle elle n'a pas nécessairement à correspondre. L'utilisation d'un proxy correspond à une approche hybride, dès lors que l'obtention du proxy nécessite les hypothèses de l'approche géométrique. De ce fait, l'approche hybride limite malheureusement la portée de l'approche par images, qui autrement s'applique directement sans supposition au sujet de l'objet. L'idée principale de cette thèse vise remédier à cette situation en montrant que l'obtention d'un proxy n'a pas à s'appuyer sur l'approche géométrique et en partager les hypothèses. Plutôt que tenter d'obtenir un proxy qui approxime la forme de l'objet, on propose un proxy qui améliore directement la qualité de l'interpolation. La caractérisation de la forme recherchée viendra de l'analyse de la borne de l'erreur d'interpolation, issue de la théorie de l'approximation. Il deviendra clair qu'un proxy correspond à une reparamétrisation du domaine du champ de lumière qui en influence la régularité. Un proxy adapté mène à un champ de lumière régulier, ce qui diminue l'erreur d'interpolation et explique la diminution des artefacts visibles lors de la synthèse. On clarifie ainsi le rôle de la géométrie dans l'approche par images. Cette analyse suggère donc d'opter pour un proxy dont la forme maximise la régularité du champ de lumière correspondant, ce que l'on proposera de faire ensuite. Pour permettre cette recherche, on développe une mesure de régularité, appelée le contenu fréquentiel. Cette mesure possède plusieurs avantages comparativement aux mesures existantes dans l'approche géométrique, ce que l'on mettra en évidence. On utilisera le contenu fréquentiel pour obtenir des points de la surface qui maximise la régularité du champ de lumière, que l'on appellera surface de paramétrisation optimale. En cherchant à obtenir la surface de paramétrisation optimale, on rencontre divers problèmes d'ordre pratique. Le premier est la sensibilité du contenu fréquentiel aux erreurs de visibilité, ce qui nuit à sa minimisation. On résout ce problème en proposant une approche de minimisation robuste à ces erreurs. Une autre difficulté est que l'ensemble des points obtenus possède des profondeurs aberrantes, issues d'ambiguïtés quant aux profondeurs qui optimisent le contenu fréquentiel. On proposera une procédure de reconstruction de surface robuste basée sur les fonctions de base radiales combinées aux M-estimateurs. Cette procédure sera utilisée pour reconstruire la surface de paramétrisation optimale. Résumé iv La synthèse de vue d'objets divers à l'aide de la surface de paramétrisation optimale montrera qu'il est possible d'obtenir des résultats de qualité visuellement comparable à ceux que l'on obtient en utilisant la surface de l'objet. On explorera davantage les liens entre la surface de paramétrisation optimale et la surface de l'objet. On montre que les deux ne correspondent pas nécessairement, sauf dans le cas d'un objet lambertien texture, où la surface de l'objet atteint le maximum théorique de régularité. Dans ce cas, on évaluera les performances de l'approche proposée en comparant la surface de paramétrisation optimale à celle de l'objet, obtenue par un capteur télémétrique. Dans les autres cas, on montrera que la surface de paramétrisation optimale possède une forme qui tient compte des reflets dans l'objet. Elle mène ainsi à une géométrie originale qui constitue un meilleur proxy que la surface de l'objet elle-même. La surface de paramétrisation optimale est donc un candidat nouveau pour l'étude de la géométrie multi-vues.

Ce mémoire présente l’utilisation d’une caméra plénoptique comme détecteur d’un interféromètre à transformée de Fourier. Des algorithmes d’acquisition, de variation numérique du foyer et de télémétrie ont été développées pour le traitement des données de deux montages. Un interféromètre fixe a été utilisé pour étudier l’interaction entre les franges d’interférence dues au désalignement de l’instrument et une caméra plénoptique. Un interféromètre à transformée de Fourier a ensuite été utilisé pour obtenir des mesures télémétriques d’une scène en transmission et en réflexion dans différentes bandes spectrales. Une estimation de distance à pu être obtenue à partir de chaque bande spectrale. / This master thesis present the usage of a light field camera as a detector for a Fourier transform interferometer. An algorithm for data acquisition, numerical refocus and ranging has been develloped to process the data from two experimental setups. A fixed interferometer has been used to study the interaction between misalignement fringes from the instrument and the light field camera. A Fourier transform interferometer was then used to obtain hyperspectral ranging data from a transmissive and reflective scene. It was possible to obtain a distance estimation in each spectral band.

Le calibrage et le positionnement de caméras reposent sur l'extraction de caractéristiques dans l'image et leur reconnaissance dans les images subséquentes. Une caractéristique est une région de l'image localement saillante à laquelle sont associées une position et une description de l'apparence de cette région. Les algorithmes de calibrage et de positionnement reposent sur l'hypothèse qu'un ensemble de caractéristiques correspondantes est l'observation du même point physique de la scène. Toutefois, cette hypothèse n'est pas nécessairement respectée par toutes les caractéristiques correspondantes. Les causes de la présence de ces caractéristiques nuisibles sont multiples, allant de biais induits par la méthode de localisation dans l'image, jusqu'à la déformation de l'image lorsque la caméra change de point de vue. Le principal défi du calibrage et du positionnement est donc l'identification de caractéristiques fiables. Pour pallier ce problème, nous introduisons le concept de ré-observabilité d'une caractéristique. Ce concept regroupe l'unicité du point physique et la reconnaissance. Un point de la scène est défini par ses observations dans les images et par les poses associées à ces images. Ainsi, une caractéristique doit être localisée le plus précisément possible dans l'image. Pour ce faire, nous avons identifié les biais affectant la localisation des caractéristiques dans l'image en calibrage pour une scène contrôlée et en positionnement où le capteur évolue dans une scène inconnue. Pour chaque biais, nous proposons une solution simple permettant de réduire, voire éliminer le biais. Ceci a mené au développement de nouveaux détecteurs de caractéristiques. Ensuite, à partir de plusieurs images, nous évaluons la cohérence entre les observations et les poses de la caméra à l'aide de critères multi-vue. Les caractéristiques nuisibles peuvent alors être identifiées. L'aspect reconnaissance est traité en évaluant la distinction des caractéristiques qui peuvent être distinctes localement ou globalement dans la scène. Une application directe de ce concept concerne la visibilité des caractéristiques où l'observation d'une caractéristique distincte globalement renforce la probabilité d'observer une caractéristique distincte localement si elles ont été observées conjointement. Chacun des concepts de la ré-observabilité est appuyé par une application réelle de calibrage et de positionnement d'un capteur multi-caméra.