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--- simovni2:hmd:calibration:hololens2 [2022/02/25 21:32]
laurentc [Sources Ponctuelles de la taille d'un pixel]
+++ simovni2:hmd:calibration:hololens2 [2022/12/05 10:09] (current)
laurentc [Sources Ponctuelles de la taille d'un pixel]
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 Y = 0.9131 x 0.4 x 1800 / 2Pi = 104.6 candela/m² (aka nits)\\
 cela donne une idée de la luminosité à atteindre dans le casque. On reste en dessous des 500 nits. On ne pourra donc pas avec cette méthode utiliser le lightbooth pour comparer les luminosités de 100 à 500 nits.
+=====Utilisation de la lune comme source étendue de brillance connue=====
+La pleine lune au zenith produirait un éclairement de 0.37 à 0.423 lux (cf [[https://travislongcore.net/2017/08/06/how-bright-the-moon-correcting-a-propagated-figure-error-in-the-literature/|How bright the moon]]). {{ :simovni2:hmd:calibration:beiercorrected.png?600|}}
+Alors que le tableau de [[simovni2:doc:light#magnitude_apparente]] donne : 0.267 lux, une valeur semble-t-il plus raisonnable selon https://travislongcore.net/2017/08/06/how-bright-the-moon-correcting-a-propagated-figure-error-in-the-literature/ mais qui nous pose encore plus de problèmes (cf calculs et commentaires ci dessous).
+On peut aussi partir de la [[[[simovni2:doc:light#magnitude_apparente|magnitude stellaire]] : Mv = -12.5 pour la lune. Soit 10^(-0.4*(Mv + 14.18)) = 0.2128 lux. On est même en dessous des 0.267 lux
+Il nous faut maintenant convertir cela en candela/m².
+Données
+  * (1) Eclairement par la pleine lune au zenith de 0.4 lux
+  * (2) Distance à la lune ~368000 km
+  * (3) Rayon de la lune ~1736 km
+(1) & (2) --> 5.41696e+16 candela en utilisant ce [[https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-candela-calculator.html|lux to candela calculator]]
+(3) --> Surface du disque lunaire  : 9.467e12m² (PIxR² : on traite la lune comme un disque plat)
+(1) & (2) & (3) --> 5721 cd/m² (aka nits).
+A comparer aux 6000 nits indiqués [[simovni2:doc:light#brillance_surfacique_mag_angle_solide|ici]]. ça correspond assez bien.
+Données
+  * (1) Eclairement par la pleine lune au zenith de 0.267 lux
+  * (2) Distance à la lune ~368000 km
+  * (3) Rayon de la lune ~1736 km
+(1) & (2) --> 3.6158208e+16 candela en utilisant ce [[https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-candela-calculator.html|lux to candela calculator]]
+(3) --> Surface du disque lunaire : 9.467e12m² (on traite la lune comme un disque plat)
+(1) & (2) & (3) --> 3819 cd/m² (aka nits).
+A comparer aux 6000 nits indiqués [[simovni2:doc:light#brillance_surfacique_mag_angle_solide|ici]]. Ce qui indique une certaine incohérence entre les données.
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-La lune a une brillance surfacique de 6000 nits. Soit 2400 nits au travers de la visière. Pour retrouver les 500 nits, il faudrait qu'elle soit atténuée d'un facteur 4.8 par l'atmosphère, ce qui se produit à une hauteur angulaire d'à peu près 19.8° (cf [[simovni2:doc:light#attenuation_lumineuse_selon_la_hauteur_sur_l_horizon|table d'attenuation]])\\
+La pleine lune a une brillance surfacique de 6000 nits. Soit 2400 nits au travers de la visière (transmittance 0.4). Pour retrouver les 500 nits que le HL2 est sensé produire, il faudrait qu'elle soit atténuée d'un facteur 4.8 par l'atmosphère, ce qui se produit à une hauteur angulaire d'à peu près 19.8° (cf [[simovni2:doc:light#attenuation_lumineuse_selon_la_hauteur_sur_l_horizon|table d'attenuation]])\\
 Ces comparaisons avec la lune seront surement plus précises.
+Une première comparaison le 16 avril 2022 à 22h30 avec un ciel bien dégagé à Paris, 16° d'altitude a montré que même à cette altitude, le HL2 n'est pas en mesure d'atteindre la luminosité de la lune.
+Cette hauteur angulaire de 16° (lune pleine théorique 5721 nits) devrait pourtant donner une luminosité de seulement 370 nits (cf feuille de calcul qui interpole la table d'attenuation), ce qui est nettement moins que ce que le HL2 est sensé pouvoir produire. Alors, soit la lune est plus brillante que les tables données, soit le HL2 est très nettement moins brillant que spécifié.
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+Une autre piste : en utilisant directement la magnitude indiquée par Stellarium : -11.88 extinction comprise. Cela donne 10^(-0.4*(Mv + 14.18)) = 0.1202 lux.
+Données
+  * (1) Eclairement par la pleine lune au zenith de 0.1202 lux
+  * (2) Distance à la lune ~368000 km
+  * (3) Rayon de la lune ~1736 km
+(1) & (2) --> 1.62779648e+16 candela en utilisant ce [[https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-candela-calculator.html|lux to candela calculator]]
+(3) --> Surface du disque lunaire : 9.467e12m² (on traite la lune comme un disque plat)
+(1) & (2) & (3) --> 1719 cd/m² (aka nits).
+et après attenuation par la visière (0.4) cela donne : 688 nits.
+----
+La conclusion malheureuse est que la plage de valeurs de luminosité de la lune indiquées dans la littérature et même calculée est trop large pour obtenir un résultat dont on peut être confiant.
+La nébulosité locale a aussi une énorme influence qu'il n'est pas possible en pratique d'estimer très précisément. Mais elle n'explique pas les résultats. Elle empêche juste d'avoir une mesure précise.
+La seule conclusion possible est qu'il faudrait un instrument de mesure directe ou un équipement capable de restituer une luminosité surfacique connue avec précision.
-Table des mesures en éclairage TL84 (seul mode permettant de régler l'illumination jusqu'à 200 lux
+Le cœur de notre problème était ici que la boite à lumière n'est pas capable de produire, vu au travers de la visière d'un HL2,  des luminosités surfaciques supérieures à environ 100 nits, ce qui est très loin des 500 nits recherchés.
+===== Table des mesures en éclairage TL84  =====
+(seul mode permettant de régler l'illumination de 500 à 1800 lux)
 ==== Using TL84 light and 100% Brightness Level set on HMD ====
-First series of measurements
-^alpha ^Illumination (luxmeter)  ^
-|0.14 |23 |
-|0.3 |386 |
-|0.42 |550 |
-|0.47 |896 |
-|0.5 |1210 |
-|0.61 |1226 |
 Second series of measurements
-^alpha ^Illumination (lightbox) ^
+^alpha ^Calibrated Illumination (Lux) by the Lightbox^ (computed) Nits seen in the HMD^
-|0.25 |500 |
+|0.25 |421 |25 |
-|0.31 |760 |
+|0.31 |672 |40 |
-|0.34 |1000 |
+|0.34 |823 |49 |
-|0.39 |1257 |
+|0.39 |1098 |65 |
-|0.44 |1500 |
+|0.44 |1324 |78 |
-|0.47 |1794 |
+|0.47 |1569 |93 |
-==== Using TL84 light @ 1018 Lux Tuning alpha for each brightness level set on HMD ====
+Best Fit :
-There are 11 levels of brightness, names 0 to -11 below
+{{:simovni2:hmd:calibration:hl2_nits.png|}}
+feuille de calcul : {{ :simovni2:hmd:calibration:table_alpha_lux.ods |}}.
+==== Using TL84 light @ 1324 Lux Tuning alpha for each brightness level set on HMD ====
+There are 11 levels of brightness, named 0 to -11 below
 A brightness attenuation is set on the HMD, alpha is tuned in order to equalize the brightness
@@ Line 82: / Line 141: @@
 |1 |-8 |
-==== Using TL84 light and 100%-5steps Brightness Level set on HMD ====
+==== Using TL84 light and 100% alpha with -5steps Brightness Level set on HMD ====
-^alpha ^Illumination (lux) LL ^
+^alpha ^Illumination (lux) ^
-|1 |1226 |
+|1 |1570 |
-==== Using DL65 light and 100%s Brightness Level set on HMD ====
+==== Using DL65 light and 100% Brightness Level set on HMD ====
-^alpha ^Illumination (lux) LL ^
+^alpha ^Illumination (lux) ^
-|0.61 |1550 |
+|0.61 |1570 |
@@ Line 95: / Line 154: @@
 ===== Sources Ponctuelles de la taille d'un pixel =====
-**L = Prad² x Y lux** où Y est la luminance de écran\\
+**L = (Prad² x Y) lux** où Y est la luminance de écran (nits aka candela/m²)\\
 et la Magnitude Apparente (stellaire) équivalente **Mag = -Log10(L)/0.4-14.18**
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-Taille du pixel HoloLens 2 : 31.58 pix/° at the center of the image\\
+Taille du pixel HoloLens 2 : 31.58 pix/° at the center of the image   (pixel width = 1.9'=114" of arc)\\
 Luminance écran HoloLens 2 = ~ 500 nits\\
@@ Line 141: / Line 200: @@
+----
+Back to top : [[:start]]