Obscurité : comment capturer une seule fissure là où il n’y a pas de lumière

Une caméra enregistre la lumière qu’elle recueille. Dans le noir, elle ne peut compenser qu’en allongeant le temps d’exposition (flou), en augmentant la sensibilité (bruit) ou en ouvrant le diaphragme (profondeur de champ réduite). Pour un drone en mouvement, chacune de ces solutions peut effacer une fissure capillaire. L’obscurité affaiblit aussi le positionnement et la détection d’obstacles par caméra, qui reposent sur la vision de l’environnement. L’obscurité affecte à la fois la qualité d’image et la sécurité du vol.

Il y a deux façons de faire face à l’obscurité : apporter sa propre lumière ou utiliser des capteurs qui n’en ont pas besoin. Apporter de la lumière signifie un éclairage LED embarqué pour que la caméra puisse travailler en pose courte. Parmi les options indépendantes de la lumière figurent les caméras infrarouges thermiques, qui voient les différences de température, et le LiDAR, qui émet son propre laser. En pratique, les deux sont souvent combinés.

L’obscurité est courante en souterrain (tunnels, égouts, galeries techniques, galeries de mines) et dans les espaces clos tels que les réservoirs de stockage, les chaudières et foyers, les cheminées et les citernes de navires. En extérieur, on la rencontre loin sous les tabliers de ponts, dans les galeries de barrages et sous les appontements des ports, où le travail n’est souvent possible que de nuit.

• Partez de la résolution requise : décidez de la largeur de fissure que vous devez voir, puis fixez la distance, la vitesse d'obturation et l'éclairage. Si vous savez qu'il fera sombre, choisissez un aéronef éclairé.
• Privilégiez la vitesse d'obturation : ralentir l'obturateur en basse lumière provoque du flou. Ajoutez de la lumière, ou arrêtez-vous en stationnaire avant chaque prise de vue.
• Reprenez la vue sous un autre angle d'éclairage : imager le même point sous différents angles permet à la direction des ombres de distinguer les fissures des taches.
• Vérifiez comment l'aéronef se localise : le maintien de position par caméra échoue dans l'obscurité. Confirmez que le système peut y voler : SLAM LiDAR, ou vision combinée à un éclairage. (Voir aussi : Absence de GNSS)
• De nuit en extérieur, surveillez les feux de l'aéronef : l'orientation est difficile à juger la nuit. Convenez de la façon de lire les feux et de l'emplacement des observateurs.
• Gardez une marge de batterie supplémentaire : l'éclairage consomme de l'énergie. Planifiez des vols plus courts que l'équivalent de jour.

Au Japon, le vol de nuit est un « vol spécifique » au titre de la loi japonaise sur l’aéronautique civile et exige en général une permission, une approbation ou une autre procédure (le traitement dépend de la certification de l’aéronef et de la licence du télépilote). Aux États-Unis, les opérations de nuit sont autorisées par la Part 107 sous conditions, par exemple un éclairage anticollision visible à au moins 3 miles terrestres et une formation ou un examen du télépilote à jour. Les espaces intérieurs clairement séparés de l’extérieur, comme l’intérieur des tunnels ou des réservoirs (même avec des ouvertures), sont hors du champ des règles de vol de l’aviation au Japon, mais les espaces souterrains sombres se cumulent souvent avec les risques de manque d’oxygène et gaz toxiques et d’espace confiné : les procédures de sécurité du site s’appliquent donc toujours.

Voir aussi : poussière et fumée, atmosphères explosives (éclairages et batteries peuvent être des sources d’inflammation), réglementations mondiales.

• Éclairage contre autonomie : plus de lumière, c'est moins de temps de vol. Éclairer entièrement un grand tunnel ou un grand vide en un seul vol reste difficile.
• Éclairage dans la poussière et le brouillard : les particules brillent dans le faisceau (rétrodiffusion) et réduisent la visibilité. Déporter les éclairages aide mais ne résout pas le problème.
• Limites de l'imagerie thermique : sans différences de température, une caméra thermique ne montre rien. Dans les espaces souterrains thermiquement uniformes, les fissures sont presque invisibles.
• Exposition constante dans le temps : si l'éclairage diffère d'une visite à l'autre, il est difficile de dire si la couleur a changé ou seulement l'éclairage. Les méthodes de normalisation des conditions de prise de vue restent propres à chaque site.

Les aéronefs d’inspection emportent couramment un éclairage dont l’angle s’ajuste à la prise de vue et un positionnement qui fonctionne dans le noir. Comme ils capturent depuis la même position et sous le même éclairage que la fois précédente, la superposition des images ne montre que ce qui a changé. L’intérieur des tunnels et le dessous des appontements de nuit fournissent des relevés de qualité diurne. « Il faisait trop sombre pour voir » a disparu des rapports d’inspection. C’est la perspective de la rédaction.