Ce projet rentre dans le champ de la spectrophotométrie et concerne les grandeurs en lien avec la mesure de l’apparence visuelle des matériaux. En particulier, les travaux concernent la mesure de la transmittance et de la diffusion de volume, ce qui permettra de caractériser la transparence et la translucidité des matériaux. Ces deux attributs qui ont une importance particulière dans la cosmétique, l’alimentaire, l’emballage et la synthèse d’image (notamment pour le rendu de la peau et de la pierre).
Objectifs
Faire progresser la métrologie primaire dans le domaine de la spectrophotométrie en définissant deux nouvelles quantités : la fonction de distribution du facteur de transmission bidirectionnel (BTDF) et la fonction de distribution de facteur de diffusion de surface bidirectionnel (BSSRDF)
Pour ces deux quantités, 2 réalisations seront mises au point, des artefacts de transfert seront conçus et la traçabilité sera testée
Etude des problèmes métrologiques liés à la mesure de la BRDF (fonction de distribution de la réflectivité bidirectionnelle), notamment sur les effets de polarisation, de speckle, de traçabilité lorsque les mesures sont réalisées sur des petites surfaces
Résumé et premiers résultats
Ce projet rentre dans le champ de la spectrophotométrie et concerne les grandeurs en lien avec la mesure de l’apparence visuelle des matériaux. Le projet xDReflect (2012-2015) avait permis de faire des progrès significatifs sur la mesure de la réflectance et la caractérisation du goniochromatisme, du brillant et du scintillant. BxDiff s’attèle lui à la mesure de la transmittance et de la diffusion de volume, ce qui permettra de caractériser la transparence et la translucidité des matériaux. Ces deux attributs qui ont une importance particulière dans la cosmétique, l’alimentaire, l’emballage et la synthèse d’image (notamment pour le rendu de la peau et de la pierre). Les problèmes sont que la grandeur permettant la mesure de la transparence, la fonction de répartition de la réflectance bidirectionnelle (BTDF) n’est pas implémentée aujourd’hui dans les laboratoires nationaux de métrologie, et que la grandeur permettant la mesure de la translucidité, la fonction de répartition de la diffusion de surface (BSSRDF) n’est même pas clairement définie aujourd’hui. BxDiff va s’attacher à définir et mettre en pratique ces nouvelles mesures, à développer des artefacts de transfert et à tester la chaine de traçabilité de ces grandeurs.
En parallèle, BxDiff permettra de prolonger le travail d’xDReflect sur la réflectance, en ciblant des points particulièrement sensibles en termes de métrologie et en amont de futures applications industrielles. Il s’agira concrètement de monter d’un cran l’incertitude de mesure au plus haut niveau, de valider les échelles de BRDF hors du plan d’incidence, et de comprendre et s’acquitter des problèmes de speckle, de polarisation et de mesure sur les petits échantillons.
Le LNE-Cnam coordonne ce projet. Fort de son équipement de mesure ConDOR, il sera fortement impliqué dans la caractérisation du speckle dans la mesure de BRDF. Cette étude sera menée en collaboration avec l’Université Jean Monet de Saint-Etienne. De plus, une nouvelle ligne instrumentale sera montée sur le goniospectrophotomètre pour réaliser une mesure de la BSSRDF, qui sera confrontée à la réalisation du partenaire espagnole CSIC. Le laboratoire validera également, à l’occasion de ce projet, son échelle de BRDF dans, et hors du plan d’incidence et développera une échelle de BTDF, ce qui lui permettra de demander de nouvelles aptitudes en matière de mesures et d'étalonnage pour ces deux grandeurs.
En coordonnant ce projet, qui implique 9 laboratoires nationaux de métrologie, 4 universités et 4 partenaires industriels, le laboratoire maintient son rang dans le domaine de la mesure de l’apparence au plus haut niveau mondial.
Impacts scientifiques et industriels
Ce projet aura un impact important pour une large communauté. L'impact le plus direct est attendu dans le domaine de la métrologie, où de nouvelles installations de mesure primaires et de nouvelles chaines de traçabilité seront définies pour de nouvelles grandeurs. Il est prévu aussi que les fabricants de spectrophotomètres et les laboratoires d’essais tirent également parti du projet à court terme. À plus long terme, toutes les industries qui travaillent sur l’apparence des objets bénéficieront de ce projet car les progrès de la mesure contribueront à améliorer le contrôle de la qualité des objets réels, ainsi que leurs reproductions virtuelles.
Publications et communications
Site web du projet :
Partenaires
Le projet BxDiff, coordonné par le LNE-Cnam, regroupe 17 partenaires dont 9 laboratoires nationaux de métrologie, 4 universités et 4 partenaires industriels.