Conditions de mesure

Les mesures de qualité subjective des images ont toutes été effectuées dans les mêmes conditions. La cible retenue est un groupe de 3 lettres (i.e. H, E et V) à haut contraste de 0.4 logMAR. Cette taille de lettre correspond à la taille observée en général dans les caractères de journaux lus à 40cm (Legge & Bigelow, 2011).

Cela correspond à :

(1.1)

0.4LogMAR

⇔ 2.5'

⇔ 0.0416°

Chapitre 3 : Matériels et méthode À 4 mètres, un tel angle (correspondant à nos 0.4logMAR) donne une taille de détail lettre de 2.91mm, soit une taille de lettre de 14.5mm. Or, l’écran utilisé pour afficher les images possède une résolution de pixels totale de 2880x1800 pour une hauteur de 207mm. Une lettre de 14.5mm fera donc 126.96 pixels (i.e. 127). On est donc sur une taille de lettre qui permet un affichage de l’image sur des pixels physiques du moniteur (i.e. le détail de la lettre ne sera pas « coupé » au milieu d’un pixel).

La cible était observée à une distance de 4m, les sujets portaient leur compensation sphéro-cylindrique donnant au minimum une acuité visuelle de 0.00 logMAR. En plus de cela, une pupille artificielle de 3mm était ajoutée devant l’œil, de façon à annuler la majeure partie des effets des aberrations monochromatiques des sujets. Cette méthode utilisant une pupille de 3mm a déjà été utilisée pour limiter l’impact des aberrations (Applegate et al., 2002 ; Niu et al., 2008). Les sujets n’étant pas cycloplégiés (i.e. leur accommodation n’était pas paralysée par des gouttes ophtalmiques prévues à cet effet), la première étude ci-après s’est notamment penchée sur l’influence de l’accommodation sur l’évaluation des images simulées.

Figure 1.2 : Illustration des conditions d’observation des sujets, avec la correction sphéro-cylindrique et la pupille artificielle de 3mm.

La cible était située à 4 mètres.

La première étude présentée ci-après comporte une partie de validation de la méthode. Pour cette validation, nous avons utilisé un dispositif d’optique adaptative dont le chemin optique est présenté dans la figure suivante. Il s’agit d’un appareil commercial, le crx1 de la société Imagine Eyes, basée à Orsay.

Chapitre 3 : Matériels et méthode

Figure 1.3 : Schéma de principe du système d’optique adaptative (crx1, Imagine Eyes, Orsay, France) utilisé pour la validation de notre méthode.

Le système comporte deux voies, une destinée à l’analyse du front d’onde et une aux tests psychophysiques.

Le sujet regarde un micro-display à travers le chemin optique. L’aberromètre Shack-Hartmann analyse le front d’onde et transmet sa valeur à l’ordinateur qui contrôle le miroir déformable. Il est ainsi possible de corriger et/ou d’induire des aberrations de façon dynamique.

L’aberromètre Shack-Hartmann comporte 1024 micro-lentilles (32x32) couvrant une zone de pupille de 7.2 mm de diamètre. Les mesures du front d’onde sont effectuées grâce à une diode laser de longueur d’onde 850 nm et de puissance 15 μW. Le dispositif de modulation des aberrations (i.e. correction ou introduction d’aberrations) est le miroir déformable, de diamètre effectif 15 mm, composé de 52 pistons magnétiques indépendants.

Un trombone optique (i.e. système Badal composé de deux miroirs orientés à 45° et montés sur rails) est également présent pour corriger la sphère équivalente des sujets de façon à limiter le travail demandé au miroir déformable. L’avantage de ce système est que la proximité peut être modulée sans modifier le front d’onde.

Chapitre 3 : Matériels et méthode

II Notes

Une fois les images produites grâce à la simulation, nous avons demandé aux sujets de les évaluer subjectivement.

Pour chaque étude, l’ensemble des images des différentes conditions testées a été mélangé en ordre aléatoire.

Les images ont été notées selon l’échelle ITU-R (1974-2002), allant de 0 à 5, avec des termes pour guider le sujet comme suit :

Figure 2.1 : Illustration de l’échelle de notes fournie aux sujets pour la notation des images.

Chaque image a été notée 3 fois, les images étant toutes mélangées en ordre aléatoire lors des mesures pour éviter toute influence d’une adaptation au flou.

Chapitre 3 : Matériels et méthode

III Critères de qualité d’image retenus

L’évaluation subjective d’une image consistant à lui attribuer une note étant hautement subjective, il convient de définir des critères permettant de quantifier le gain (ou la perte) de qualité de vision induit par une optique évaluée de cette manière. Nous avons, pour ces travaux de thèse, isolé 3 critères permettant de quantifier l’impact sur la qualité de vision à différentes proximités. Ils sont présentés ci-après.

3.1 Profondeur de champ

La profondeur de champ calculée dans cette thèse a été définie comme la gamme de proximité pour laquelle la vision est jugée acceptable par le sujet. L’échelle de notation utilisée indiquant une limite entre une mauvaise qualité et une qualité juste acceptable à 2 sur 5, nous avons choisi ce niveau comme étant la limite d’acceptabilité de la qualité d’image définie par les termes de l’échelle de notes.

Lorsqu’une courbe de notes en fonction de la proximité présentait une bimodalité (i.e. deux pics), avec une qualité intermédiaire inférieure au seuil, nous avons inclus cette proximité dans le calcul de la profondeur de champ. Il s’agit en effet de la différence entre la proximité acceptable la plus éloignée et la proximité acceptable la plus proche.

Figure 3.1 : Illustration de la méthode de calcul de la profondeur de champ.

Ce critère présente donc un problème évident : si la zone de qualité inférieure au seuil entre les 2 pics est trop large (i.e. les deux pics ne sont donc plus assez larges), la profondeur de champ ainsi calculée n’est plus du tout en phase avec la qualité de vision réellement perçue par le sujet (i.e. profondeur de champ très bonne mais qualité visuelle très limitée entre les deux extrémités de

Chapitre 3 : Matériels et méthode