Présentation

Les performances de qualité image radiométrique s’expriment en termes de :

• précision d’étalonnage,
• résolution,
• Fonction de Transfert de Modulation (FTM).

L’étalonnage radiométrique permet de donner une interprétation physique à la valeur numérique de chaque pixel de l’image, en la reliant à une grandeur appelée luminance en haut de l’atmosphère (exprimée en W.m^-2.sr^-1.mm^-1) par l’intermédiaire d’un coefficient d’étalonnage absolu.

La valeur de ce coefficient, spécifique à chaque bande spectrale, peut être estimée par plusieurs méthodes mettant en œuvre :

• un dispositif d’étalonnage bord composé de 2 lampes à filament de tungstène en redondance, et d’un ensemble optique monté sur un barreau en fibre de carbone. La rotation de ce barreau devant les caméras, en 2 minutes environ à l’aide d’un moteur pas à pas, permet d’éclairer la totalité du champ de l’instrument avec une source stable et connue.
  
• des prise de vues de cibles terrestres : ce sont des zones dont la luminance en haut de l’atmosphère, donc vue par l’instrument, peut être calculée de façon suffisamment précise. On utilise des sites test sur lesquels des mesures sol sont effectuées simultanément au passage du satellite ou encore des phénomènes tels que la diffusion atmosphérique Rayleigh, la réflexion du soleil sur la surface de l’océan (glitter) et sur les nuages d’altitude.
  
• des prises de vues simultanées HRVIR/VGT qui permettent de transférer l’étalonnage d’un instrument à l’autre.

Le croisement de toutes ces méthodes permet d’obtenir le coefficient d’étalonnage à un instant donné, d’en suivre l’évolution temporelle et de déterminer la précision d’étalonnage. Pour VGT la performance d’étalonnage est estimée à 8 % en début de vie et à 5 % au bout de quelques mois.

La résolution radiométrique représente la plus petite variation de luminance détectable par l’instrument. Elle est estimée par la mesure sur les images de différentes quantités appelées bruits (bruit le long des colonnes, sur une imagette, sur l’image complète), lorsque l’instrument observe une zone uniforme.

La fonction de transfert de modulation caractérise la netteté de l’image et est obtenue par analyse spectrale d’images simultanées HRVIR/VGT.

haut de page, article

Performances

Les performances radiométriques sont exprimées au niveau système en termes de :

• résolution radiométrique : les performances mission sous forme de NeDr sont traduites en bruits équivalents en luminance (NeDL), seule unité significative au niveau de l'instrument, en prenant en compte des conditions solaires et atmosphériques spécifiées. Lorsque l'instrument observe une zone parfaitement uniforme, on mesure alors :

        * le bruit colonne (NeDLD) qui est la variation de luminance en entrée de l'instrument correspondant à l'écart-type mesuré le long d'une colonne de l'image brute,
        * le bruit imagette (NeDLH) qui est la variation de luminance en entrée de l'instrument correspondant à l'écart-type mesuré sur une imagette égalisée de taille 60 x 60 pixels,
        * le bruit image (NeDLS) qui est la variation de luminance en entrée de l'instrument correspondant à l'écart-type mesuré sur une image égalisée de taille 1 728 x 2 000 pixels. Cette performance n'étant pas accessible directement, elle est estimée par combinaison de 2 bruits (colonne et égalisation).

Performances radiométriques :

• étalonnage radiométrique, c'est-à-dire la précision relative d'estimation :

* du coefficient d'étalonnage absolu permettant la conversion de la sortie instrumentale en valeurs physiques (luminances en haut de l'atmosphère), c'est l'étalonnage absolu,
* du rapport des coefficients d'étalonnage absolu des instruments HRVIR et VGT pour une même bande spectrale, dénommé étalonnage inter-instruments HRVIR/VGT.

Performances d'étalonnage :

Performances géométriques :

haut de page, article

  page mise à jour le 04 July 2005