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Ateliers du 19 au 22 avril 2006 - Ars Longa, 67 avenue Parmentier, Paris
Ateliers
les 19, 20, 21 et 22 avril, de 13 à 17h
Ars Longa, 67 avenue Parmentier, Paris
Ateliers animés par Francis Bras et Sandrine Chiri, cofondateurs d’Interface-Z. Ils partageront leur savoir-faire sur le choix d’un système de captation selon le contexte et sur sa mise en œuvre tout au long des cinq demi-journées.
Chaque séance est thématique et consacrée à un type précis de capteurs, pour en permettre l’exploration poussée. Les propriétés, qualités et défauts, de chaque capteur seront montrées, expérimentées et analysées. Les traitements possibles pour compenser les défauts seront détaillés. Les applications variées de ces capteurs et leurs détournements possibles seront explorés lors de démonstrations ou par des exemples d’installations ou de performances.
Les participants sont invités à venir avec leur propre matière sonore, visuelle, mécanique et informatique.
Mercredi : Boutons et Potentiomètres classiques et atypiques
Ces capteurs mécaniques sont en apparence les plus simples mais ils représentent l’essence même des notions de déclenchement d’événement, d’état actif/inactif ou de variation continue d’un paramètre.
Utilisés comme outils de simulation en phase de tests, ils remplacent tous les autres capteurs sans en avoir les défauts. En tant que capteurs mêmes, ils peuvent être utilisés en alternative à des captations plus complexes ou moins fiables grâce à la diversité de leurs adaptations. En effet ces capteurs sont autant créés selon les besoins qu’utilisés dans leurs fonctions d’origine.
Comme exemple d’application, le sol sera transformé en interrupteur puis en potentiomètre géant. Les participants apprendront aussi à réaliser leurs propres montages.
Jeudi : Captation de la lumière, du pixel unique aux pixels multiples
Les capteurs d’intensité lumineuse (LDR) existent en diverses formes et sensibilités. A l’aide d’un certain nombre d’expériences effectuées sur la lumière, sur les différents types d’éclairages ainsi que sur les parasitages, les participants pourront mieux saisir les contraintes spécifiques à la mise en œuvre de capteurs optiques, que ce soient des LDR ou des caméras.
Les participants apprendront à choisir un capteur de lumière et son optique en fonction de leur projet, à régler ce capteur, à choisir l’éclairage associé et à traiter les données, en bref à construire une captation fonctionnelle. Quelques exemples précis d’utilisation de camera seront aussi décrits, en particulier en infra-rouge.
Vendredi : Capteurs de distance et de position
Certains capteurs sont d’origine des détecteurs de distance, comme les télémètres à ultrason et les proximètres à infra-rouge, d’autres donnent des informations transformables en distance comme le tapis sensitif ou les barrières lumineuses. Ces derniers ayant déjà été abordés les jours précédents, l’accent sera mis sur les caractéristiques des télémètres et proximètres. De nombreuses expériences permettront de détailler à la fois les contraintes d’utilisation et la diversité des usages possibles une fois que ces contraintes sont assimilées. Une grande part du temps sera dédiée aux notions de traitements des données issues de ces capteurs et de programmation par machine à état.
Samedi : Capteurs embarqués
Les capteurs dits embarqués sont portés sur le corps par un danseur/performeur/comédien. Nous aborderons plus particulièrement les accéléromètres et inclinomètres, les capteurs de pression, de flexion et leurs dérivés. Les participants apprendront à régler et positionner les capteurs en fonction des mouvements qu’ils souhaitent analyser. Les problématiques de fixation des capteurs, de longévité et de fragilité des modules sensibles, d’autonomie énergétique et de contraintes en répétitions seront discutées.
Les nombreuses utilisations non embarquées de ces capteurs seront aussi détaillées : équipement d’un lieu, création d’instruments, transformation d’objets.
- Résistance variant avec l'intensité lumineuse
- Différentes tailles du module de captation
- Différentes sensibilités à l'éclairement ambiant
- Différentes rapidités de réaction
- Sensibilité à la lumière visible ou infra-rouge
- Sensibilité à l'intensité de l'éclairement mais pas à la fréquence de la lumière, donc pas aux couleurs
- Possibilité de filtres pour les couleurs ou l'IR
- Sensibilité à la lumière par l'arrière du capteur
- Sans électronique (juste une résistance en plus) : le choix de la résistance LDR est alors crucial et dépend du lieu d'exposition.
- Electronique de réglage de sensibilité
- Electronique de réglages de sensibilité et de niveau de base
- L'ajout d'optiques, de tubes, de diaphragmes permet de transformer les propriétés du capteur
- Lentille : plus de portée, angle de détection plus faible, sensibilité à la tonalité sans nécessité d'ombre directe
- Jumelles : très grande portée
- Tube noir : moindre sensibilité aux variations de lumière ambiante, directivité
- Diaphragme + lentille + tube : ultra-directivité, grande portée, quasi-insensibilité aux lumières autres que celle exactement en face du capteur
- Filtre infra-rouge : intéressant dans le cas d'une association du capteur avec une lumière IR
- Lentille de Fresnel : création d'une chambre claire
- Lumière naturelle : variations fréquentes jour/nuit/nuages/soleil...
- Ampoules à incandescence : ampoules classiques 220V ou halogènes, gros projecteur ; lissage des variations éventuelles par le filament
- LED : pointeur laser, plaques de LED, éclairage constant
- Tubes fluo (éclairage fréquent au plafond) : allumage/extinction 100 Hz perceptible par le capteur, frétillement du signal
- Tubes néon (par exemple petit neon coloré)
- Projection d'image par videoprojecteur, en direct ou à travers un écran, frétillement du signal plus ou moins accentué selon les projecteurs
- Ecran cathodique : variations dues au rafraîchissement, frétillement du signal
- Eclairage infra-rouge (LED ou spot puissant) invisible pour l'oeil humain.
- Passage, mouvement, ombre projetée (LDR simple)
- Passage, barrière lumineuse (LDR ultradirective + lampe en face)
- Surveillance de rues ou de carrefour, passage des voitures ou des piétons (LDR + jumelles)
- Distance proche, mouvement d'une main (LDR simple ou directive)
- Mouvement
- Surveillance d'une pièce par collage sur un écran de contrôle
- Détection d'un événement associé à une zone d'une video par fixation derrière un écran de projection translucide
- Détection au sol
- ...
- Capteur actif
- Emission d'un cri ultrason
- Attente du retour
- Mesure par temps de vol
- Module de captation différent par principe des capteurs simples vus précédemment
- Sortie Midi ou RS232
- Résolution supérieure, deux messages Midi combinés pour une seule mesure
- Portée
- Résolution
- Cône de détection
- Limites de détection
- Parasites sonores
- Premier obstacle rencontré : contraintes d'exposition
- Râtés de mesures
- Gestion des comportements
- Nombre de mesures par seconde
- Notion de temps réel
- Nécessité de la synchronisation
- Mesure de distance
- Mesure de hauteur
- Détection de passage, de mouvement
- Mesure de distance proche
- Capteur actif
- Envoi d'un signal optique infra-rouge
- Réflexion sur le premier obstacle rencontré
- Calcul de la distance grâce à l'angle
- Capteur simple à sortie 3 points, signal en tension
- Portée : 3 modules différents
- Mesure de distance ou détection tout ou rien
- Résolution
- Faisceau très directif, avantages et contraintes
- Courbe particulière non linéaire du signal en fonction de la distance
- Nombre de mesures par seconde
- Limites de détection
- Fonctionne à travers l'eau
- Consommation électrique
- Limite les parasitages électriques, lisse le signal
- Etire le signal sur toute la gamme de valeurs permise par l'interface à capteurs
- Pas de parasitage par la lumière ambiante
- Capteurs face à face
- Recul du capteur parfois nécessaire
- Gestion des comportements
Plusieurs applications très variées du même capteur :
- Déclencheur
- Barrière
- Mesure de distance
-
Pédale d'effets, adaptation aux musiciens
- Mesure le long d'un axe
- Positionnement dans l'eau
- Capteur déjà présenté précédemment
- Détection multizone, multispectateur
- Grande surface, grande portée
- Résolution au choix
- Capteurs d'intensité lumineuse en mesure proche
- Barrières optiques
- Camera
- Tout ensemble de capteurs permettant de distinguer des positions différentes
- Capteur sensible à force / pression / poids
- Ne supporte pas plus de 10 kg
- Reviennent à leur valeur de base quand on relâche la pression
- Fragilité en embarqué : protéger les soudures de l'arrachage et le capteur de la transpiration
FSR carré : pression
FSR long : pression
Potentiomètre souple : position et pression
Dalle FSR : répartition de poids, posture
Embarqués / équipement d'objets
- Sensibilité à l'angle de flexion
- Sensibilité ajustable par électronique : adaptation à divers mouvements plus ou moins ample
- Fragilité (pas de pli marqué, pas de S)
- Détérioration progressive à craindre
- Détecteur de mouvements
- Accéléromètre : n'est PAS un capteur de vitesse ni de position ni de mouvement constant
- Accélération de la pesanteur
- Donc inclinomètre
- Possibilité de réglages pour changer la sensibilité du capteur aux mouvements rapides et à l'inclinaison
- Gamme d'angles mesurés : de quelques degrès à 360°
- En embarqué : percussions virtuelles
- En embarqué : inclinaison du bras, de la hanche
- En non embarqué : équipement de chaise, de balançoire