PHOTOGRAMMÉTRIE

On groupe sous le nom de photogrammétrie l'ensemble des techniques qui permettent de déterminer la forme, les dimensions et la position d'un objet (au sens le plus large du terme) à partir de perspectives de cet objet enregistrées photographiquement. Chaque perspective est la section, par le plan π de l'image photographique, du faisceau perspectif formé par l'ensemble des rayons qui, partant de chaque point de la surface Σ de l'objet, convergent vers le point de vue S. Un faisceau perspectif est défini par la position, sur la photographie, du pied ω de la perpendiculaire abaissée de S sur π, par la distance Sω = p et par l'ensemble des points de la perspective. Si l'on connaît deux faisceaux, F₁ et F₂, relatifs à deux points de vue différents S₁ et S₂ d'où l'on a pris deux photographies π₁ et π₂, la surface Σ de l'objet peut se définir comme le lieu géométrique des points d'intersection M de tous les couples de rayons homologues m₁S₁M et m₂S₂M.

Le processus photogrammétrique comprend donc quatre phases : enregistrement photographique des perspectives et reconstitution des faisceaux perspectifs, définition de la position des deux faisceaux dans un système de référence donné, identification des couples de rayons homologues et recherche de la surface, lieu géométrique des points d'intersection de tous les couples de rayons homologues, suivie de mesures sur cette surface. Les trois dernières phases constituent la restitution photogrammétrique. Cette opération aboutit à la formation d'un modèle sur lequel on pourra faire des mesure et dont l'échelle est égale au rapport des bases, distances séparant les points de vue lors de la restitution et lors de la prise de vues.

Enregistrement des perspectives et reconstitution des faisceaux

Pour connaître les caractéristiques d'un faisceau perspectif et pouvoir le reconstituer, il est indispensable d'utiliser des optiques de très haute qualité : centrage parfait des lentilles, correction très poussée des aberrations (particulièrement du chromatisme), pouvoir résolvant élevé, clarté maximale et aussi uniforme que possible, distorsion nulle (orthoscopie), ou, à défaut, de révolution et reproductible.

Il faut de plus employer des plaques très planes ou des films à support stable (polyester) dont la planéité est assurée au moment de l'exposition par un dispositif approprié.

Enfin, il est nécessaire d'organiser l'appareil photographique en chambre métrique , ensemble rigide reliant par un cône indéformable l'objectif au fond de chambre. Un étalonnage en laboratoire donne, à quelques micromètres près, la position dans le plan du fond de chambre du point principal ω, la distance principale p et la distorsion ou défaut de similitude du faisceau incident et du faisceau émergent, après traversée de l'objectif. Dans les chambres photogrammétriques modernes, la distorsion est très faible quoique non négligeable : exprimée en déplacement du point image m par rapport à la position que lui donnerait l'optique géométrique, elle reste le plus souvent inférieure à ± 10 micromètres. L'étalonnage et la reconstitution ultérieure du faisceau perspectif exigent que le fond de chambre comporte quatre repères qui sont photographiés sur le cliché en même temps que la perspective de l'objet.

La photogrammétrie procédant par intersection des rayons perspectifs, sa précision est d'autant meilleure que les rayons se coupent suivant un angle plus ouvert, voisin de 90⁰. Cette exigence, jointe à celles de l'examen stéréoscopique (cf. Restitution photogrammétrique), conduit à utiliser le plus souvent des chambres métriques à grand champ (90⁰) et même à super grand champ (120⁰) qui sont par ailleurs un facteur d'économie (diminution du nombre des clichés nécessaires pour couvrir une surface[...]