|  | Le capteur Siral 2 sur le satellite Cryosat-2 | |
Les capteurs
En télédétection, l’appareil utilisé pour acquérir les images (donc pour mesurer le rayonnement qui parvient à l’instrument à bord d’un satellite) est généralement désigné par le terme de “capteur”. Ce terme est utilisé de préférence parce qu’il désigne toute une catégorie de dispositifs de recueil de l’information et non pas seulement les appareils photo. Un appareil photo ne capte généralement que les informations telles que celles perçues que par l’œil (à l’exception des infrarouges, mais cela dépend de l’appareil et de la pellicule utilisée), tandis que la télédétection met en jeu de nombreux types de rayonnements différents dans le spectre électromagnétique.
Pour prendre une photo, le film à l'intérieur de l’appareil photo est exposé à des rayonnements visibles (lumière); ensuite, le film est développé pour produire une image (colour ou noir et blanc). Donc, lorsque vous prenez une photo d'une maison, ce que vous voyez sur l’image correspond à ce que vous voyez dans la réalité.
Le spectre électromagnétique
En télédétection, les capteurs peuvent également acquérir des informations que l’œil humain ne peut pas voir normalement (en utilisant des rayonnements appartenant à des parties du spectre électromagnétique autres que le visible).
A titre d’exemple, vous connaissez peut-être les dispositifs spéciaux qui permettent à ceux qui les portent de voir dans le noir comme dans les films d’espionnage et d’action. Ces dispositifs améliorent ce que nous voyons en utilisant l’éclairage à infrarouge.
Savez-vous pourquoi l’on parle de lunettes à infrarouges? *
Si vous ne connaissez pas la réponse, lisez les paragraphes ci-dessous et réessayez.
Les objets reflètent normalement une partie de la lumière qui les atteint. C’est généralement cette portion de lumière qui donne leur couleur aux objets.
Par exemple, si les plantes vous paraissent vertes, c’est parce qu’elles réflètent une partie de la lumière qui est perçue comme verte par l’œil. Si les pommes sont rouges, c’est parce que la portion de lumière qu’elles réflètent correspond au rouge.
Certains objets ne se contentent pas de refléter la lumière qui les atteint, ils émettent en outre des “rayonnements”, surtout à cause de leur température.
Par exemple, un feu émet de la chaleur et de la lumière. C’est la raison pour laquelle vous le voyez dans l’obscurité. En revanche, dans l’obscurité, vous ne voyez pas une pomme. Ceci est dû au fait que la pomme réflète la lumière seulement, tandis que le feu en émet également.
Pouvez-vous trouver trois autres exemples d’objets qui émettent des rayonnements et trois exemples d’objets qui les réflètent? **
Vous trouverez de plus amples informations sur le rayonnement des corps dans la représentation graphique.
La lumière est émise et reflètée par les objets sous forme de rayonnement. Un rayonnement, c’est de l’énergie qui se propage dans l'espace ou dans la matière sous forme de champs électriques et magnétiques perpendiculaires entre eux. Il est appelé rayonnement électromagnétique.
Les ondes électromagnétiques sont caractérisées par différentes longueurs d’ondes (ex. les vagues dans la mer). Par exemple, les différentes couleurs du visible ont toutes une longueur d’onde différente. C’est pour cela que pour mesurer le rayonnement émis ou reflèté par les objets, on mesure leur énergie à différentes longueurs d’ondes.
Les objets réflètent ou émettent également dans des longueurs d’ondes qui ne sont pas visibles par l’œil humain (par exemple, l’infrarouge).
L’ensemble de toutes les longueurs d’ondes possibles constitue le "spectre électromagnétique". Pour donner un exemple du contenu du spectre, les scientifiques ont donné une synthèse du spectre électromagnétique comme celle que vous voyez ci-dessous.
Le spectre électromagnétique
Remarque: Certains objets ont été conçus par les êtres humains pour émettre des rayonnements dans certaines longueurs d’ondes. Par exemple, les fours à micro-ondes, les émetteurs radio et télévision, etc.
Pouvez-vous trouver trois autres exemples d’objets dont les rayonnements ne sont pas visibles (à l’œil nu)? ***
| | | Capteurs passifs |
Capteurs passifs
En télédétection, l’on utilise de nombreux capteurs différents, présentant des sensibilités diverses au rayonnement dans les différentes longueurs d’ondes du spectre électromagnétique. Par exemple, certains capteurs sont conçus pour recevoir toutes les longueurs d’ondes "vertes", tandis que d’autres sont plutôt ciblés vers les longueurs d’ondes infrarouges.
Le visualiseur à infrarouge, par exemple, est fabriqué spécialement pour permettre de "voir" les objets qui émettent des rayonnements infrarouges (même dans l’obscurité).
En général, les capteurs qui utilisent une source d’énergie externe pour observer les objets (par exemple qui utilisent la lumière solaire pour observer la Terre) sont appelés “capteurs passifs ”.
| | Capteurs actifs | |
Capteurs actifs
Le principal inconvénient des capteurs passifs est que, si le ciel est nuageux ou s’il fait sombre, on ne peut plus les utiliser. Par conséquent, un autre type de capteurs doit être utilisé. Il s’agit des capteurs dit "actifs". On les appelle capteurs actifs car ils émettent eux-mêmes les rayonnements pour « illuminer » les objets de manière à ce que l’énergie reflètée puisse être mesurée.
Le capteur actif le plus couramment employé en télédétection est le “radar”.
Réponse 1 *: Les visualiseurs infrarouges sont des dispositifs conçus pour permettre de "voir" les objets dans l’obscurité. Pour y parvenir, ils émettent des rayonnements infrarouges.
Réponse 2 **:
Exemples d’émissions : ampoule électrique, four à micro-ondes, le Soleil.
Exemples d’objets qui réflètent le rayonnement : arc-en-ciel, voiture, miroir.
Réponse 3 ***: Les rayons ultra-violets du soleil, les micro-ondes émises par un réseau de téléphonie mobile, les rayons gamma émis par de la roche radioactive, les rayons X utilisés dans les hôpitaux, etc .
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