Academic literature on the topic 'Champ lumineux'

AbstractThe CHaMP project has identified a uniform sample of 303 massive (20–8000 M⊙), dense (200–30,000 cm−3) molecular clumps in a large sector of the southern Milky Way that includes much of the Carina Arm. These are the kinds of clumps that are likely to be the precursors to IRDCs, large stellar clusters, and massive stars. We report new results of the physical conditions in these clouds based on the J=1 → 0 emission at 3mm from the HCN molecule. Analysis of the HCN emission from these clumps reveals that the physical conditions in the gas (i.e., the excitation temperature, optical depth, and column density) do not follow the molecular line emissivity in a straightforward way. This means that large fractions of the molecular material involved in massive cluster formation, while not completely“dark”, are under-luminous and easily missed in certain studies.

« Before everything else, without caste there is no Hindu » (Max Weber, The Religion in India, 1909).« Modern India, having created a caste of chauffeurs from the menials who tend motorcars, is almost ripe for a Rolls Royce caste rejecting food or marriage with the Fords » (R. E. Enthoven, cité par J. H. Hutton, Caste in India. Its Nature, Function and Origin, 1946).On peut gager, sans risque d'erreur, que cet ouvrage de C. J. Fuller fera date. Non à cause de ses découvertes ou de la nouveauté de ses propos — ce à quoi d'ailleurs il ne prétend pas—, mais bien parce qu'il propose une lumineuse synthèse anthropologique sur le monde indien. Il intègre, la plume alerte et toujours l'idée claire, la quasi-totalité des travaux ethnologiques et indologiques qui comptent depuis vingt-cinq ans, principalement ceux qui se situent à la confluence de ces deux champs, selon lui seuls heuristiques, dont ce livre peut être considéré comme l'aboutissement. Ne cédant jamais à la simplification ou à la tentation du catalogue de fiches de lecture, C. J. Fuller évite scrupuleusement de sacrifier sur l'autel de l'ambition synthétique l'exposition de cas de figure régionaux à la fois circonscrits et emblématiques.

Dans ce mémoire de maîtrise de type recherche, nous discutons essentiellement de la formation d’image. Dans un premier chapitre, nous décrivons les modèles classiques de formation d'image. Nous commençons par une description de la lumière voyageant dans la scène pour arriver à l'image formée sur le capteur. Ensuite, nous critiquons ces modèles sur le fait que le capteur entraine une perte d’informations sur la structure de la scène. De plus, pour un point donné du plan image, tous les rayons provenant de la scène ne sont pas pris en compte pour la formation d'une image. Nous essayons alors de combler ces défauts en introduisant la notion de champ lumineux dans le deuxième chapitre. Nous décrivons le modèle des champs lumineux d'une scène. Ce dernier permet alors d'estimer le champ lumineux à partir d'une image à l'aide de deux méthodes : la méthode des moindres carrés et une méthode variationnelle. Celles-ci sont présentées dans le troisième chapitre. Enfin, dans un quatrième chapitre, nous abordons un autre aspect de la formation d'image. En effet, nous travaillons sur une nouvelle matrice de filtres couleurs (color filter arrays, CFA) que nous nommons CFA de Burtoni. Dans ce chapitre, nous comparons, selon une mesure d'aliasing et de résolution, ce CFA avec d'autres CFAs existant dans la littérature, sans faire appel au démosaïquage. Afin d'effectuer ces comparaisons, nous introduisons également des classes d'images correspondantes à différents contenus comme les textures, les zoneshomogènes et les lignes.

Dans un premier chapitre, nous décrivons un modèle de formation d’image affichée sur un écran en revenant sur les concepts que sont la lumière, la géométrie et l’optique. Nous détaillons ensuite les différentes techniques d’affichage stéréoscopique utilisées à l’heure actuelle, en parcourant la stéréoscopie, l’autostéréoscopie et plus particulièrement le principe d’imagerie intégrale. Le deuxième chapitre introduit un nouveau modèle de formation d’image stéréoscopique. Ce dernier nous permet d’observer deux images d’une paire stéréoscopique soumises à des éventuelles transformations et à l’effet d’une ou de plusieurs optiques particulières, pour reproduire la perception de trois dimensions. Nous abordons l’aspect unificateur de ce modèle. En effet il permet de décrire et d’expliquer de nombreuses techniques d’affichage stéréoscopique existantes. Enfin, dans un troisième chapitre nous discutons d’une méthode particulière de création de paires d’images stéréoscopiques à l’aide d’un champ lumineux.

L'utilisation d'une méthode d'optimisation pour déterminer les éléments du modèle électrique linéaire équivalent du transistor à effet de champ sur arséniure de gallium (MESFET) est présentée dans ce mémoire. La sensibilité et la précision de cette méthode sont analysées, une méthode de préoptimisation est alors proposée permettant d'améliorer la précision des résultats. Un banc de caractérisation électrique statique et dynamique piloté par calculateur a été mis au point. Les points importants de cette étude sont la réalisation d'un traceur de caractéristiques statiques performant et l'étude des méthodes d'élimination de l'environnement de mesure microonde du composant. Les variations des éléments du modèle électrique équivalent en fonction de la puissance lumineuse sont présentées, elles montrent que seul un petit nombre d'entre eux subissent une variation significative. La possibilité de commande de la fréquence d'un oscillateur par un flux lumineux est montrée théoriquement et vérifiée expérimentalement. L'étude et la réalisation de deux amplificateurs à bande étroite permettent de mettre en évidence la commande du gain par la lumière avec une dynamique pouvant atteindre 20 dB. Une méthode graphique permettant la détermination de l'impédance de contre-réaction d'un amplificateur à gain plat sur une large bande de fréquence est présentée. Cette méthode a été utilisée pour étudier un amplificateur à gain plat adapté à l'entrée et à la sortie entre 4 et 8 GHz. Un certain nombre d'applications potentielles sont également présentées ainsi qu'une structure de transistor à grille inversée permettant d'augmenter l'influence des effets photoélectriques
The use of an optimization method for the determination of equivalent linear electrical model elements of gallium arsenide field effect transistor (MESFET) is presented. Sensibility and accuracy of this method are analysed, a preoptimization method is proposed for the amelioration of the results accuracy. A computer driven static and dynamic electrical measurement set has been developped. The main features are the realization of an efficient static characteristic plotter and an investigation of the microwave de-embedding of the component. The equivalent electrical model element variations with regard to the incident power light are presented, only a few of them have a significant variation. The optical frequency control of oscillator is theoretically shown and experimentally verified. The design and the realization of two narrow-band amplifiers emphasizes the light control gain. A graphical method for the feed-back impedance determination of flat gain amplifier over a wide frequency range is presented. This method is used to design an input-output matched flat gain amplifier between 4 and 8 GHz. Other potential applications are also presented and in addition an inversed grid transistor which permits to increase photoelectric effects

Un nouveau modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur arséniure de gallium (MESFET) est présenté dans ce mémoire. Il permet la détermination des caractéristiques statiques et des éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque aux fréquences inférieures à 1GHz. Le modèle est basé sur l'approximation quadratique de la forme de la zone dépeuplée sous la grille en régime saturé. La différence de potentiel dans le canal conducteur est donnée par la solution de l'équation de Poisson en tenant compte de la variation de la densité d'électrons libres dans celui-ci. Les phénomènes physiques fondamentaux tels que les effets de bord, de survitesse, ainsi que l'injection des électrons dans la couche tampon sont pris en compte dans cette étude. La validation du modèle est faite par comparaison entre simulation et expérience, pour les caractéristiques courant-tension, et pour les éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque d'un MESFET à grille submicronique dans l'obscurité. Les variations théoriques et expérimentales des caractéristiques électriques du transistor en fonction de la puissance lumineuse sont ensuite étudiées lorsque le MESFET est soumis à un flux lumineux dont l'énergie est supérieure à la largeur de la bande interdite du matériau. Enfin, les applications des effets photoélectriques dans le MESFET sont illustrées par la réalisation d'un amplificateur et d'un oscillateur à commande optique
A new analytical model is proposed for the gallium arsenide field effect transistor (MESFET) in the saturation region. When the frequency is less than 1 GHz, the model provides the static characteristics and the extrinsic elements of the equivalent scheme. The model is based on an approximate quadratic form for the depletion region when electron velocity reaches up to the saturation velocity. The potential in the channel is given by the solution of Poisson's equation by taking into account the variation of the electron density inside it. Main physical phenomena like edge effects, overshoot velocity and the carrier injection in the buffer layer are taken into account. Theoretical and experimental results for the I-V characteristics, transconductance, output conductance, gate-source capacitance and gate-drain capacitance are made on submicrometre gat MESFET without and under illumination when the photon energy is greater than the gap bandwidth of the semiconductor. Applications of photo effects in MESFET are given with the design of MESFET amplifier and oscillator controlled by the light

L’imagerie plénoptique est une technique basée sur l’acquisition des informations spatiales et angulaires des rayons lumineux provenant d’une scène. A partir d’une seule acquisition, un traitement numérique des données permet diverses applications comme la synthèse d’ouverture, le changement de point de vue, la refocalisation à différentes profondeurs, voire une reconstruction en 3D de la scène. L’imagerie plénoptique est beaucoup étudiée dans le visible. La transposition du visible dans le domaine des rayons X est un réel défi. L’imagerie plénoptique permettrait une imagerie 3D en rayons X à partir d’une seule acquisition. Cela aiderait à réduire fortement la dose absorbée par l’échantillon, par rapport à la tomographie qui nécessite une centaine de vues.Dans cette thèse, nous considérons une caméra plénoptique constituée d’une lentille principale, d’une matrice de microlentilles et d’un détecteur. Deux configurations optiques distinctes, constituées de ces trois éléments, sont présentées dans la littérature : la caméra plénoptique « traditionnelle » et celle « focalisée ». La principale différence se trouve dans les distances entre les éléments optiques. L’observation d’une continuité entre ces deux configurations nous a amené à établir un système unique d’équations permettant leur conception optique, ainsi que l’expression théorique des résolutions associées. Ces résolutions ont été validées expérimentalement dans le visible. De plus, l’étude de l’évolution du contraste en fonction de la profondeur a montré que le contraste diminue quand on s’éloigne d’une position privilégiée intrinsèque à la configuration. C’est un résultat important car il pourrait affecter la qualité de l’image reconstruite et l’extraction de la profondeur.Nous avons aussi travaillé sur les algorithmes de refocalisation préexistants, développés indépendamment pour chaque configuration. Nous avons élaboré un nouvel algorithme valide pour les deux configurations. Ce dernier est basé sur les distances physiques entre les éléments optiques, et permet une refocalisation à une distance arbitraire de la caméra. Tout d’abord, nous avons défini une nouvelle paramétrisation entre les espaces objet et image, en établissant la relation matricielle qui régit le trajet d’un rayon lumineux à l’intérieur de la caméra. Cette relation permet de projeter les données acquises par le capteur dans l’espace objet, et ainsi de reconstruire une image pixel par pixel à la profondeur choisie. En inversant les équations, nous avons montré qu’il était possible de créer des images plénoptiques synthétiques. La reconstruction de ces données synthétiques nous a permis de valider la cohérence des résultats après reconstruction, et de quantifier la précision de ce nouvel algorithme.Cet algorithme permet de reconstruire séparément chaque plan de profondeur. Dans chacun d’entre eux, les éléments physiques qui appartiennent réellement à ce plan sont nets, alors que les objets des plans adjacents sont flous. Nous utilisons cette propriété de contraste pour extraire l’information de profondeur dans les images refocalisées. Nous avons sélectionné plusieurs méthodes provenant du domaine de « depth from focus » et avons étudié leurs efficacités sur nos images.Dans le cadre d’une collaboration européenne, nous avons construit la première caméra plénoptique dans les rayons X au synchrotron PETRA III. Grâce au travail réalisé pendant cette thèse, nous avons choisi les configurations optiques les plus adaptées aux optiques disponibles et aux caractéristiques du faisceau. Nous avons réalisé le montage de la caméra, acquis des images plénoptiques en rayons X, refocalisé ces images avec notre algorithme, et vérifié les résolutions optiques. Les méthodes de « depth from focus » appliquées sur les images refocalisées ont permis de retrouver la profondeur attendue. Ce travail correspond aux premières images acquises avec une caméra plénoptique en rayons X
Plenoptic imaging is a technique that acquires spatial and angular information of the light rays incoming from a scene. After a single acquisition, numerical data treatment allows image manipulation such as synthetic aperture, changing viewpoint, refocusing at different depths, and consequently 3D reconstruction of the scene. Visible plenoptic has been widely studied. However, transposition from visible to X-rays has never been done and remains challenging. X-ray plenoptic would be beneficial to the X-ray imaging panorama. A single acquisition should be sufficient to reconstruct a volume, against 1000’s for X-ray tomography that is the today reference in 3D X-ray imaging.In this thesis, we consider plenoptic camera composed of a main lens, a microlens array and a detector. So far, two different configurations have been developed: the traditional and the focused plenoptic setups. Although these configurations are usually studied separately, they only differ by the distances between the optical elements. These two configurations were studied in detail to choose the most suitable for X-ray imaging, considering the constraints of X-ray optics. We observed a full continuity between the two systems. Therefore, we extended the previous work to more general formulas about optical configuration and theoretical resolutions. Theory about resolution along the depth axis was refined, as depth reconstruction and extraction are the main interest of X-ray plenoptic. Specific study was done on the evolution of contrast along depth as being a key parameter for depth reconstruction. We realized that contrast decreases when moving away from a privileged depth. This is important to consider as it can affect image reconstruction and quality of depth extraction.We also worked on refocusing algorithms. The refocusing algorithms are usually developed for each configuration separately. We worked to go beyond this separation. We developed a new algorithm valid for any configurations. Moreover, our algorithm is based on real distances between the optical elements, allowing generating images at any distances from the plenoptic camera. We defined a new parameterization between object and image spaces. Using geometrical optics, we calculated the matrix transformation between the two spaces. This allows back-projecting data from the acquired raw image to the object space, and reconstructing the pixels one by one, until the whole object. With this algorithm, we were able to simulate the process of image acquisition, and create synthetic plenoptic data. Reconstruction of these data was used to quantify the accuracy of the novel algorithm and prove its consistency.The refocusing algorithm allows reconstructing the depth planes one by one. Each refocused plane contains information about the whole 3D scene that has to be disentangled. The elements physically present at the refocused depth are intrinsically sharp, whereas the ones located at other depths are blurred. We used this contrast property to extract depth from the refocused images. We tested several existing methods derived from the field of depth from focus and studied their efficiency when applied to our images.In collaboration with European teams, we realized the first X-ray plenoptic camera that was tested at P05 beamline of PETRA III synchrotron. Based on the theoretical work developed in this thesis, we defined the best optical configuration, mounted the plenoptic camera, acquired X-ray plenoptic images, numerically refocused them using the new algorithm and verified the experimental resolutions and contrasts. Depth from focus techniques applied on the refocused stack allow to retrieve the expected depth plane. These are the first images acquired with an X-ray plenoptic camera

Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale d'atomes piégés
et refroidis dans plusieurs types de structures lumineuses. Nous avons utilisé pour caractériser ces milieux des techniques de temps de vol, d'imagerie directe du nuage atomique et de spectroscopie pompe-sonde, afin d'obtenir des informations sur la température et la diffusion spatiale des atomes ainsi que sur leur mouvement dans les puits de potentiel.

Nous avons d'abord étudié la dynamique d'atomes de césium dans des
réseaux optiques tri-dimensionnels brillants en présence d'un champ
magnétique, et nous avons en particulier montré que les réseaux optiques fonctionnant en régime sautant donnent lieu à un refroidissement et un piégeage efficaces, et qu'un mécanisme de rétrécissement par le mouvement y conduit à des raies vibrationnelles étroites sur les spectres de transmission pompe-sonde. Avec des atomes de césium, nous avons également créé et
caractérisé un réseau optique tri-dimensionnel brillant obtenu avec
seulement deux faisceaux laser grâce à l'effet Talbot, puis un milieu aléatoire engendré à partir d'un champ de tavelures.

Enfin, nous avons étudié un ``moteur brownien'' pour des atomes de $^(87)$Rb dans un réseau gris asymétrique. Les résultats de l'étude
expérimentale sont en bon accord qualitatif avec des simulations numériques Monte-Carlo semi-classiques.

Dans le domaine de la chimie pharmaceutique la cristallisation des principes actifs ou intermédiaires est une étape importante, c'est elle qui va contrôler les propriétés physico-chimiques du solide obtenu. La première étape de la cristallisation, la nucléation, peut être lente, difficile ou perturbée par l'apparition d'une autre phase, solide ou liquide, indésirable. L'obtention du premier cristal et la recherche de nouveaux polymorphes nécessitent de longues et onéreuses études. Avec pour objectif de rationaliser ces recherches de conditions de cristallisation nous proposons, dans le cadre de cette thèse, l'étude et le développement de nouvelles techniques de cristallisation sur de faibles volumes (du µL au mL) en présence d'un champ externe. Par champ externe, on entend en présence d'un champ électrique, d'un faisceau lumineux ou d'ultrasons. Il s'agira d'être capable de provoquer la nucléation de manière localisée dans le temps et l'espace au sein de solutions métastables, afin de pouvoir l'observer et de mieux comprendre le mécanisme d'apparition du premier cristal.

On peut atteindre des images réalistes par la simulation du transport lumineuse avec des méthodes de Monte-Carlo. La possibilité d’utiliser des sources de lumière réalistes pour synthétiser les images contribue grandement à leur réalisme physique. Parmi les modèles existants, ceux basés sur des cartes d’environnement ou des champs lumineuse sont attrayants en raison de leur capacité à capter fidèlement les effets de champs lointain et de champs proche, aussi bien que leur possibilité d’être acquis directement. Parce que ces sources lumineuses acquises ont des fréquences arbitraires et sont éventuellement de grande dimension (4D), leur utilisation pour un rendu réaliste conduit à des problèmes de performance.Dans ce manuscrit, je me concentre sur la façon d’équilibrer la précision de la représentation et de l’efficacité de la simulation. Mon travail repose sur la génération des échantillons de haute qualité à partir des sources de lumière par des estimateurs de Monte-Carlo non-biaisés. Dans ce manuscrit, nous présentons trois nouvelles méthodes.La première consiste à générer des échantillons de haute qualité de manière efficace à partir de cartes d’environnement dynamiques (i.e. qui changent au cours du temps). Nous y parvenons en adoptant une approche GPU qui génère des échantillons de lumière grâce à une approximation du facteur de forme et qui combine ces échantillons avec ceux issus de la BRDF pour chaque pixel d’une image. Notre méthode est précise et efficace. En effet, avec seulement 256 échantillons par pixel, nous obtenons des résultats de haute qualité en temps réel pour une résolution de 1024 × 768. La seconde est une stratégie d’échantillonnage adaptatif pour des sources représente comme un "light field". Nous générons des échantillons de haute qualité de manière efficace en limitant de manière conservative la zone d’échantillonnage sans réduire la précision. Avec une mise en oeuvre sur GPU et sans aucun calcul de visibilité, nous obtenons des résultats de haute qualité avec 200 échantillons pour chaque pixel, en temps réel et pour une résolution de 1024×768. Le rendu est encore être interactif, tant que la visibilité est calculée en utilisant notre nouvelle technique de carte d’ombre (shadow map). Nous proposons également une approche totalement non-biaisée en remplaçant le test de visibilité avec une approche CPU. Parce que l’échantillonnage d’importance à base de lumière n’est pas très efficace lorsque le matériau sous-jacent de la géométrie est spéculaire, nous introduisons une nouvelle technique d’équilibrage pour de l’échantillonnage multiple (Multiple Importance Sampling). Cela nous permet de combiner d’autres techniques d’échantillonnage avec le notre basé sur la lumière. En minimisant la variance selon une approximation de second ordre, nous sommes en mesure de trouver une bonne représentation entre les différentes techniques d’échantillonnage sans aucune connaissance préalable. Notre méthode est pertinence, puisque nous réduisons effectivement en moyenne la variance pour toutes nos scènes de test avec différentes sources de lumière, complexités de visibilité et de matériaux. Notre méthode est aussi efficace par le fait que le surcoût de notre approche «boîte noire» est constant et représente 1% du processus de rendu dans son ensemble
Realistic images can be rendered by simulating light transport with Monte Carlo techniques. The possibility to use realistic light sources for synthesizing images greatly contributes to their physical realism. Among existing models, the ones based on environment maps and light fields are attractive due to their ability to capture faithfully the far-field and near-field effects as well as their possibility of being acquired directly. Since acquired light sources have arbitrary frequencies and possibly high dimension (4D), using such light sources for realistic rendering leads to performance problems.In this thesis, we focus on how to balance the accuracy of the representation and the efficiency of the simulation. Our work relies on generating high quality samples from the input light sources for unbiased Monte Carlo estimation. In this thesis, we introduce three novel methods.The first one is to generate high quality samples efficiently from dynamic environment maps that are changing over time. We achieve this by introducing a GPU approach that generates light samples according to an approximation of the form factor and combines the samples from BRDF sampling for each pixel of a frame. Our method is accurate and efficient. Indeed, with only 256 samples per pixel, we achieve high quality results in real time at 1024 × 768 resolution. The second one is an adaptive sampling strategy for light field light sources (4D), we generate high quality samples efficiently by restricting conservatively the sampling area without reducing accuracy. With a GPU implementation and without any visibility computations, we achieve high quality results with 200 samples per pixel in real time at 1024 × 768 resolution. The performance is still interactive as long as the visibility is computed using our shadow map technique. We also provide a fully unbiased approach by replacing the visibility test with a offline CPU approach. Since light-based importance sampling is not very effective when the underlying material of the geometry is specular, we introduce a new balancing technique for Multiple Importance Sampling. This allows us to combine other sampling techniques with our light-based importance sampling. By minimizing the variance based on a second-order approximation, we are able to find good balancing between different sampling techniques without any prior knowledge. Our method is effective, since we actually reduce in average the variance for all of our test scenes with different light sources, visibility complexity, and materials. Our method is also efficient, by the fact that the overhead of our "black-box" approach is constant and represents 1% of the whole rendering process