Un appareil photo de téléphone pointé vers une surface ne vous dit presque rien de quantitatif sur cette surface, car l'image est dominée par la lumière ambiante qui l'éclaire à ce moment-là. Un plan de travail de cuisine photographié à midi et au crépuscule donne deux images différentes du même matériau. L'appareil photo est un excellent détecteur ; le problème est que l'éclairement est inconnu.
Le téléphone possède pourtant sa propre source lumineuse, à quelques millimètres de l'objectif. La lampe torche n'est pas réglable, sa couleur n'est pas ajustable, et elle n'est pas étalonnée selon les normes d'un laboratoire — mais elle est constante : la même LED, la même position, la même intensité à chaque fois que vous l'allumez. Une lumière connue associée à un détecteur constitue l'ossature d'un véritable instrument d'optique. Deux des outils de Sentio reposent précisément sur cette ossature, et ils l'orientent dans des directions opposées : l'un fait rebondir la lumière sur une surface, l'autre la traverse.
Réflexion : l'astuce réside dans la paire d'images
L'outil Réflexion ne prend pas une photo d'une surface. Il en prend deux : une avec la lampe torche éteinte, une avec la lampe torche allumée, depuis la même position, puis travaille sur la différence.
Cette association d'images est au cœur du concept. L'image ambiante enregistre tout ce que la pièce apporte — la lumière des fenêtres, les plafonniers, les ombres. L'image éclairée par la lampe torche enregistre la même scène avec un élément de plus : la réponse de la surface à la lampe torche. En soustrayant la première de la seconde, la pièce s'annule en grande partie. Ce qui reste, c'est la façon dont la surface a réagi à une lumière dont l'intensité, la position et le spectre sont identiques à chaque essai. Vous avez remplacé « une photo sous n'importe quelle lumière » par « la réponse de cette surface à un stimulus connu » — et cette grandeur est comparable d'une mesure à l'autre.
Pour que cela fonctionne, l'appareil photo doit cesser de vouloir vous aider. L'exposition automatique verrait l'image éclairée par la lampe torche comme plus lumineuse et réduirait discrètement le gain ; la balance automatique des blancs recolorerait chaque image indépendamment. L'un comme l'autre détruit la soustraction, car les deux images ne seraient plus mesurées sur la même échelle. L'outil verrouille donc l'exposition automatique et la balance automatique des blancs pour la paire — la même rigueur, pour la même raison, que celle du test de tapotement qui utilise le canal audio brut du téléphone. Les algorithmes de traitement intégrés aux téléphones sont conçus pour embellir l'image et le son ; la mesure a besoin qu'on les écarte.
À quoi cela sert-il ? Partout où la propriété intéressante est la façon dont une surface renvoie la lumière, plutôt que sa couleur :
- Comparer des finitions — deux échantillons de peinture, deux chutes de plan de travail, satiné contre semi-brillant, mesurés plutôt qu'évalués à l'œil sous l'éclairage d'un showroom.
- Brillant contre mat — une surface brillante renvoie la lumière de la lampe torche de manière nette ; une surface mate la diffuse. L'image de différence sépare les deux bien plus proprement qu'une simple photo ne pourrait le faire.
- Usure d'un revêtement — mesurez le même endroit sur une table vernie ou un panneau de carrosserie sur plusieurs mois. À mesure que le revêtement se ternit, sa réponse à la même lumière dérive, et comme chaque relevé est classé sous le même objet dans votre catalogue, cette dérive devient un historique que vous pouvez réellement visualiser.
- Le nettoyage a-t-il fonctionné ? — des relevés avant/après du même endroit répondent à la question par un chiffre plutôt que par une estimation approximative.
Translucidité : le mirage, avec l'objectif de l'autre côté
L'outil jumeau inverse la géométrie. Au lieu de faire rebondir la lumière de la lampe torche sur une surface, vous pressez l'échantillon contre l'objectif de l'appareil photo avec la lampe torche derrière, et l'outil mesure la quantité de lumière qui passe à travers — et, ce qui est utile, comment cette transmission diffère entre les canaux rouge, vert et bleu. C'est le mirage — l'ancienne technique qui consiste à tenir un œuf devant une lampe — le téléphone fournissant ici à la fois la lampe et l'œil.
La séparation par canaux de couleur est importante, car les matériaux atténuent rarement la lumière de manière uniforme sur l'ensemble du spectre. Une feuille laisse passer le rouge plus facilement que le bleu ; le contenu d'un œuf modifie la couleur transmise à mesure qu'il se développe ; la peau d'un fruit transmet différemment selon l'évolution de ses pigments. Ainsi, la mesure n'indique pas seulement « quelle quantité a traversé », mais « quelle quantité de chaque couleur a traversé » — et le rapport entre les canaux est souvent plus instructif, et plus stable, que n'importe quelle valeur isolée.
Cas d'usage où la question est de savoir « quelle quantité de lumière traverse, et quelle couleur subsiste » :
- Mirage des œufs — le grand classique, désormais avec des chiffres que vous pouvez comparer sur tout un lot.
- Santé des feuilles — la même position de feuille sur la même plante, suivie de semaine en semaine.
- Opacité des films et du papier — pour comparer des papiers calques, des gélatines de diffusion ou des films d'emballage issus d'un même rouleau ou en cours de sélection pour un projet.
- Peau des fruits — les variations de pigments et de peau se traduisent dans la lumière transmise, offrant une autre perspective sur le mûrissement que celle de l'acoustique.
La mise en garde indispensable : même configuration, sinon pas de comparaison
Les mesures de translucidité sont comparables entre plusieurs essais d'une même configuration, mais pas d'une configuration à l'autre — et il convient d'être clair sur ce point, car la raison relève de la physique et non d'une limitation logicielle.
Lorsque vous pressez un échantillon contre l'objectif, la géométrie de ce contact fait partie de la mesure. La force avec laquelle vous appuyez modifie l'épaisseur de l'échantillon et sa planéité contre la surface. L'endroit exact où il est posé modifie la longueur du trajet entre la torche et le capteur. Une lame d'air diffuse la lumière ; un contact plus ferme l'évite. Rien de tout cela n'est enregistré, donc rien ne peut être corrigé. Deux lectures de la même feuille, maintenue de la même façon sur le même téléphone, constituent une comparaison équitable. Une lecture de votre téléphone comparée à celle d'un ami — position de torche différente, objectif différent, pression différente — ne l'est pas, et l'outil ne prétendra pas le contraire.
C'est ce même raisonnement, appliqué avec honnêteté, qui façonne tout le reste de la plateforme : utilisez les lectures de manière relative, au sein d'un montage cohérent, et elles sont fiables ; traitez-les comme des valeurs absolues universelles, et elles ne le sont plus. L' activité d'isolation acoustique à deux téléphones se donne beaucoup de mal pour intégrer cette structure de rapport dans son propre protocole, précisément pour cette raison.
Règle de conception : ne faites jamais confiance à un niveau absolu. Les LED des torches diffèrent selon les modèles de téléphones, les capteurs de caméra diffèrent en sensibilité, et aucun n'est étalonné. Ces outils sont donc construits sur des différences et des rapports — luminosité avec torche moins lumière ambiante, rouge par rapport au bleu, lecture de cette semaine par rapport à celle de la semaine dernière pour le même objet — des grandeurs où les constantes inconnues s'annulent. C'est la version optique de la règle que suivent les outils acoustiques : les caractéristiques doivent survivre à un changement d'appareil, ou être honnêtement limitées à un seul.
Deux outils, un seul instrument
Réflectance et Translucidité sont le même instrument dans deux configurations différentes : une lumière fixe, un détecteur verrouillé, et une caractéristique calculée à partir d'une comparaison plutôt que d'une seule image. Les deux fonctionnent entièrement sur le téléphone, les deux enregistrent leurs lectures dans le catalogue d'objets afin qu'une surface ou un échantillon accumule un historique, et les deux peuvent recevoir une étiquette de vérité terrain après coup — le revêtement qui a effectivement échoué, l'œuf qui était fertile — de sorte que chaque mesure constitue un futur échantillon d'entraînement.
Ce sont deux entrées dans une liste plus longue. Pour un aperçu complet de ce en quoi les capteurs d'un téléphone peuvent être transformés, commencez par la présentation des outils.