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Influence du biais dû à la statistique des photons et problèmes de capteur

La détection en comptage de photons conserve à un biais près la relation de convolution objet-image, base de toutes les techniques d'imagerie. Ce biais apparît sur les densités spectrales comme un plateau presque uniforme de valeur [34, 42] :

equation5452

si tex2html_wrap_inline7059 est le nombre moyen de photons dans l'image et si les densités spectrales sont normées. Un biais similaire apparît sur le bispectre [79], biais qui doit être compensé lorsque l'on veut faire de l'imagerie par speckle masking [78].

Il existe d'autres effets indésirables qui sont peuvent être produits par les détecteurs à comptage de photons. Le plus célèbre est sans doute le ``trou du centreur'' provoqué par la taille finie des impacts individuels des photons et qui empèchent la discrimination de deux photons simultanés très proche. L'autre est dû à la détection en ``tout ou rien'' et conduit à une saturation à 1 du nombre de photons détectés sur une image (le clipping). Une étude de ces effets et l'influence du biais de la statistique des photons présentée est dans les différents articles ci-après.

Le premier article [8] est une communication présentée au colloque SPIE de San-Diego en Juillet 1990. Il résume en fait les travaux de l'équipe à cette époque. Les aspects comptage de photons sont décrits au paragraphe 4 avec la présentation de densités de probabilité affectées par une transformation de Poisson, pour le point source et l'étoile double. Le problème du clipping y est également abordé.

La courte communication suivante (colloque ICO, Août 1991) présente les effets du clipping sur les densités spectrales en utilisant une description analytique par le modèle Gaussien et des simulations.

Ces résultats sont repris beaucoup plus en détail dans l'article présenté après, soumis à Experimental Astronomy.

La communication suivante (colloque ESO, Octobre 1991) présente les effets du clipping sur la triple corrélation. Le problème du biais y est aussi abordé et l'on montre que l'utilisation des cumulants permet de s'en affranchir totalement.

Enfin, le dernier article, récemment accepté par le Journal of Optical Society of America A, reprend une formulation générale et synthétique de tous ces problèmes de biais. L'article soumis Õ Experimental Astronomy est antİrieur Õ celui acceptİ par JOSA. Il sera en fait profondİment remaniİ. Les aspects thİoriques --tous contenus dans l'article JOSA-- seront rİduits au minimum. L'accent sera mis sur la simulation numİrique, qui sera İtendue Õ l'İtude de la triple corrİlation.


Communication


présentée à

Digital Image Synthesis and Inverse Optics -- S.P.I.E.
Second order statistics of astronomical speckle pattern used for image reconstruction

San-Diego, 9-13 Juillet 1990


Communication


présentée à

ICO Topical Meeting on Atmospheric, Volume and Surface Scattering and Propagation
Effects of Clipped Photon Detection in Speckle Interferometry

Florence, 27-31 Août 1991



Article


soumis à

Experimental Astronomy
The effects of clipped photon detection in Labeyrie's speckle interferometry technique

Mai 1991

(en cours de révision)


Communication


présentée à

ESO Conference on High Resolution Imaging by Interferometry II
Effects of clipped photon detection in the triple correlation technique

Garching, 14-18 Octobre 1991


Article


accepté par

Journal of the Optical Society of America A
A statistical approach to bias effects in the techniques of speckle interferometry and speckle masking

Décembre 1991




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Petit blaireau rouquin
Sat Dec 28 17:22:51 MET 1996