Cahier Pratique Espace Sensitif Capteurs

Kawenga, territoires numériquesLieu régional d'expérimentation arts et cultures numériques

Cahier Pratique de l'Espace Sensitif / Les Capteurs

L'Espace SensitifLes Capteurs

Contributeurs : Jean-Noël Montagné

Jérôme Abel

Sommaire

I. Les Capteurs......................................................................................................................... 3

1. Définition.........................................................................................................................32. Appellation des capteurs dans la documentation.............................................................. 33. Comportement d'un capteur............................................................................................. 34. Spécificités des capteurs..................................................................................................35. Caractéristiques électriques des signaux transmis par les capteurs..................................46. Forme des signaux transmis par les capteurs de l'Espace Sensitif..................................... 47. Caractérisation des capteurs............................................................................................ 48. Choix d'un capteur pour un dispositif artistique...............................................................59. Choix précis.....................................................................................................................510. Intelligence des capteurs ?.............................................................................................511. Association de capteurs..................................................................................................612. Les captations invasives et la vie privée......................................................................... 614. La liste des capteurs présents dans l'Espace Sensitif......................................................7

II- Documentation complète des capteurs de l'Espace Sensitif.................................................. 8

1. Capteur de présence de mouvement................................................................................. 82. Capteur d'étirement........................................................................................................123. Capteur de flexion.......................................................................................................... 165. Potentiomètre linéaire souple........................................................................................ 236. Potentiomètre................................................................................................................267. Potentiomètre 10 tours...................................................................................................298. Potentiomètre à rotation infinie..................................................................................... 329. Joystick......................................................................................................................... 3612. Capteur de distance à infra rouge, de 4 cm à 30 cm .....................................................4513. Capteur de distance à infra rouge, de 10 cm à 80 cm ................................................... 4914. Capteur de distance à infra rouge, de 15 cm à 150 cm................................................... 5315. Capteur de distance à infra rouge, de 80 cm à 550 cm ................................................. 5616. Accéléromètre 2D.........................................................................................................5917. Boussole 2D..................................................................................................................6318. Gyromètre 2D...............................................................................................................6719. Capteur de température................................................................................................7120. Capteur de luminosité..................................................................................................7421. Capteur de luminosité avec lentille...............................................................................7822. Capteur de volume sonore............................................................................................ 8123. Capteur de souffle et pression...................................................................................... 8424. Capteur d'emplacement et de hauteur de son............................................................... 8725. Capteur de position de tache de couleur....................................................................... 9126. Capteur d'emplacement de mouvement........................................................................ 9527. Capteur de positions de formes imprimées................................................................... 9928. Capteur de mouvement une zone d'image...................................................................103

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I. Les Capteurs

Le capteur est le premier élément de la chaine interactive. C'est un outil de perception, un 'sens', par analogie avec les organes de perception humains. Chaque capteur est généralement spécialisé et ne peut capter qu'un certain type de paramètre physique. Il peut capter à distance, ou bien être sollicité par une action directe ( manipulation, contact).

1. Définition

Un capteur est une interface entre un processus physique et une information manipulable. Il ne mesure rien, mais fournit une information en fonction de la sollicitation à laquelle il est soumis. Il fournit cette information grâce à une électronique à laquelle il est associé.

2. Appellation des capteurs dans la documentation

Dans la documentation qui suit, on appellera "capteur" le composant électronique capteur associé à son électronique de génération de signal . Cette électronique lui permet de fournir un signal compréhensible par une interface de communication avec le monde.

3. Comportement d'un capteur

Lorsqu'il détecte un événement compatible avec sa nature, il transmet un signal simple, généralement un courant électrique, à une interface servant de passerelle avec l'ordinateur. Certains capteurs comme micro et caméra communiquent directement avec des composants internes de l'ordinateur ( carte son, carte mère).

4. Spécificités des capteurs

Les capteurs se caractérisent par leur composant capteur, ainsi que par l'électronique associée qui va générer un signal à chaque captation. Cette électronique est spécifique à chaque constructeur. Les capteurs généralement utilisés en art interactif transmettent pour la plupart des variations de tension, mesurées en Volts.

5. Caractéristiques électriques des signaux transmis par les capteurs

La gamme de tension des capteurs utilisés dans l'Espace Sensitif, c'est à dire, de la valeur minimale transmise par le capteur, jusqu'à la valeur maximale, évolue entre 0 volts et 5 volts. Ce sont les capteurs les plus courants et les plus compatibles avec bon nombre d'interfaces de communication avec les ordinateurs.

Dans d'autres systèmes, notamment des systèmes embarqués, c'est à dire sans fil et

mobiles, on choisit parfois des capteurs dont la gamme de tension évolue entre 0 volts et 3,3 V, ce qui fait une moindre consommation électrique sur les piles et batteries. On emploie à ce moment-là des interfaces adaptées à l'acquisition de signaux 0- 3,3 volts. Dans des systèmes industriels, certains capteurs évoluent entre 0 et 10 volts ou plus.

6. Forme des signaux transmis par les capteurs de l'Espace Sensitif

Les capteurs transmettent:- soit un signal variable, en fonction des variations détectées et on les appelle des capteurs analogiques. Dans le cas des capteurs de l'espace Sensitif, ce signal est une tension électrique variant entre 0 et 5Volts.-soit un signal unique appelé tout ou rien (1 ou 0), et on les appelle capteurs numériques. Dans le cas des capteurs de l'espace Sensitif, ce signal est une tension électrique ayant pour valeur soit 0 volts, soit 5Volts.

7. Caractérisation des capteurs

1. L'étendue de la mesure : c'est la différence entre le plus petit événement perceptible et le plus grand événement perceptible

2. La sensibilité : c'est la plus petite variation d'une grandeur physique que peut détecter un capteur.

3. La rapidité : c'est le temps de réaction d'un capteur entre la variation de la grandeur physique qu'il mesure et l'instant où l'information est transmise à l'interface de commande.

4. La précision ou fidélité : c'est la capabilité de répétabilité d'une information de position, d'une vitesse,...

5. la linéarité: aptitude à fournir un signal plus ou moins proportionnel à la grandeur physique

8. Choix d'un capteur pour un dispositif artistique

Dans l'Espace Sensitif, la liste des capteurs et leurs fiches afchées sur les murs permettent de connaitre la vocation de chaque capteur. Les capteurs présentés représentent les grandes familles de capteurs très utilisés en art sur des milliers de capteurs disponibles sur le marché...L'utilisateur dispose également de la liste et de la documentation papier complète. Ce choix dépend de la connaissance que l'on peut acquérir en techniques de captation et perception.

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9. Choix précis

Dans le cas d'un choix de capteur de même usage mais de performances ou des technologies différentes, voici les critères qui seraient à prendre en compte pour un choix:

- le type d'événement à détecter, par exemple " détection d 'approche ou de recul d'un humain"

- la nature de l'événement à détecter, par exemple " distance croissante, ou distance décroissante"

- La grandeur de l'événement à détecter, par exemple, "entre 80 cm et 3 m"- l'environnement de l'événement, par exemple, "en extérieur, non abrité"

En fonction de ces paramètres on pourra effectuer un ou plusieurs choix pour un type de détection. D'autres éléments peuvent permettre de cibler précisément le capteur à utiliser :

- son encombrement par exemple, "dissimulable dans une boite d'allumettes"- sa fiabilité dans le temps, par exemple, "pouvant resté allumé 24/24 pendant une

semaine"- la nature du signal délivré par le capteur par exemple, "analogique, 0-5 volts"- sa consommation électrique, par exemple, "moins de 300 mA"- son prix, par exemple, "moins de 50 euros"

10. Intelligence des capteurs ?

Un capteur est totalement stupide. Un capteur de distance, par exemple, ne sait pas différencier un humain d'un chariot de supermarché, d'un mur ou d'un chien.

Par contre, certains systèmes de vision par ordinateur ( caméra video + logiciels d'analyse ) sont capables de détecter certaines formes, couleurs ou comportements. Mais là aussi, un système de détection de sourires par vision par ordinateur (le même principe que les détecteurs de sourire des appareils photo numériques récents) pourra être abusé par une photocopie de quelqu'un souriant, agitée devant la caméra, ou bien par une video d'un visage souriant sur un écran, ou bien par un dessin de visage en purée pomme de terre-épinards-carotte sur une assiette....

11. Association de capteurs

L'association de plusieurs capteurs permet d'afner la probabilité que l'ensemble détecté est bien ce que l'on recherche.

Exemple:

Une installation interactive dans une salle d'exposition: on veut détecter si les visiteurs entrants sont des adultes ou des jeunes enfants, afin de modifier la projection vidéo ou

modifier l'ambiance sonore ou abaisser automatiquement un objet particulier à leur portée.

On peut mesurer la taille des objets (humains ?) entrants, par un capteur de distance posé en haut de l'encadrement de la porte, associé à un détecteur de poids au sol. Il y a de grandes probabilités qu'on puisse différencier adultes et enfants avec ce système, mais le passage d'un chien (taille au garrot équivalent à celui d'un enfant + poids équivalent à un poids d'enfant) donnera une information fausse.

Si on associe maintenant une caméra video avec un algorithme de vision par ordinateur basé sur la détection de visage avec ces deux autres capteurs, avec une caméra pointée à hauteur d'un visage d'enfant, il y a de très grandes probabilités pour que l'association des trois détections soit efcace.

12. Les captations invasives et la vie privée

De très nombreuses technologies sont en usage autour de nous et explorent notre vie privée sans que nous le sachions, et lorsque nous le savons, sans que nous protestions efcacement auprès des pouvoirs publics ou privés qui les exploitent: reconnaissance de comportement suspects dans les métros, aéroports, identification automatique d'individus dans aéroports et transports en commun, puces RFID lisibles à distance dans nos papiers ofciels, cartes de transports, vêtements, accessoires portables et cartes bancaires, caméras de surveillance terrestres et satellitaires, pistage et profilage systématique de nos activités sur le web... etc.

On peut donc tolérer que des artistes s'emparent de ces technologies pour des dispositifs artistiques, d'autant plus s'ils dévoilent par l'exemple au grand public à quel point ces technologies peuvent être invasives, et nocives pour notre vie publique et privée.

13. Pour aller plus loin sur les capteurs

http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteurhttp://www.interface-z.com/publications/ENSAD/index.htm

14. La liste des capteurs présents dans l'Espace Sensitif

Détecteur pyroélectrique 45;Capteur d'étirement;Capteur de flexion;Capteur de pression;Potentiomètre linéaire souple;Potentiomètre rotatif simple;Potentiomètre rotatif 10 tours;Potentiomètre a rotation infinie;Joystick (2D);Capteur de vibration;Détecteur capacitif;

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http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur

http://www.interface-z.com/publications/ENSAD/index.htm

Capteur de distance IR 30cm;Capteur de distance IR 80cm;Capteur de distance IR 150cm;Capteur de distance IR 550cm;Accéléromètre (2D);Boussole (2D);Gyromètre (2D);Capteur de température;Capteur de luminosité;Capteur de luminosité avec lentille;Capteur de volume sonore;Capteur de souffle;Microphone - volume et hauteur (2D);Camera - position couleur rouge (2D);Camera - mouvement (2D);Camera - reconnaissance de formes (pluri-D);Camera - détection de zones (2D).

II- Documentation complète des capteurs de l'Espace Sensitif

1. Capteur de présence de mouvement

Numéro du capteur dans la base :0

Capteur à distance : X

Capteur Tout ou Rien : X

Nombre de sorties analogiques du capteur :1

Numéro de la 1ère entrée analogique utilisée sur l'arduino pour ce capteur :0

Numéro de l'entrée numérique sur l'arduino sur laquelle on branche le bouton poussoir :22

Dénomination d'usage :Capteur de présence de mouvement

Dénomination électronique :Détecteur pyroélectrique 45° à seuil réglable

Autre Dénomination :Capteur de mouvement de chaleur, capteur de mouvement, capteur pyro, capteur de présence

Présentation courte :Ce détecteur très courant en domotique comme capteur de présence ou capteur de mouvement, est également très employé dans les installations artistiques d'intérieur ou extérieur, pour détecter le passage ou l'arrivée de visiteurs dans un espace défini par une structure architecturale ( murs, cloisons, tentures). Il fonctionne dans une zone précise, dépendante du modèle employé, du placement et de l'orientation du capteur.

Présentation longue :Ce détecteur pyroélectrique est un ensemble comprenant un détecteur de mouvements de chaleur, associé à un système de lentilles optiques gravées sur un support plastique plat (lentilles de Fresnel). Il est sensible aux ondes infra-rouges lointaines, c'est-à-dire qu'il est capable de percevoir les variations de radiations de chaleur émises dans son environnement. La lentille de Fresnel ( en plastique) permet de définir les champs d'observation du capteur, c'est-à-dire les zones dans lesquelles il peut capter un changement de chaleur lié à un passage. Ces zones sont généralement indiquées par la documentation du capteur, sous la forme d'un croquis avec les angles d'observation du capteur. Ce genre de capteur est souvent associé à une électronique interne qui lui permet de ne pas réagir aux variations lentes ( dues par exemple aux changements de température lents au cours d'une journée) : il s'équilibre lentement par rapport à la configuration de température qu'il perçoit

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dans champ d'observation. Certains de ces capteurs restituent une valeur analogique correspondant à la variation de chaleur qu'ils captent, ils ont dans ce cas une sortie analogique. D'autres réagissent dès qu'un seuil (une valeur ) de variation de mouvement est franchi. Ils ont dans ce cas une sortie numérique ( 0 ou 1, 0 volts ou 5 volts dans le cas de l'Espace Sensitif ) Dans ce cas, le seuil est en général réglable, par un potentiomètre ou un cavalier. Ce capteur est activé par toute variation de température rapide, par rapport à la configuration de repos.

Principe physique de cette captation :Il est sensible aux ondes infra-rouges lointaines, c'est-à-dire qu'il est capable de percevoir les variations de radiations de chaleur émises dans son environnement. La lentille de Fresnel ( en plastique) permet de définir les champs d'observation du capteur, c'est-à-dire les zones dans lesquelles il peut capter un changement de chaleur lié à un passage. Le capteur de l'Espace Sensitif observe un cône avec un angle de 45°, et sa sensibilité est ajustable, ce qui permet de définir une distance d'observation du capteur, en rapport avec ce que l'on veut capter.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Ce capteur doit être choisi pour embrasser toute la zone à observer, et doit être orienté correctement. Sa documentation donne les angles d'observation et les distances utiles. Ces zones sont définies par les lentilles de Fresnel qui couvrent la pastille sensible (le détecteur de variation d'infrarouges). Certains de ces capteurs donnent une valeur du mouvement perçu dans la zone observée ( capteur analogique), d'autres donnent un signal quand un seuil 'd'agitation' est franchi (capteur Tout Ou Rien). Celui de l'espace Sensitif de Kawenga est un tout ou rien à seuil réglable.

Usages artistiques connus : Utilisé généralement seul pour connaitre l'arrivée de quelqu'un dans un espace plutôt réduit, pour déclencher un son ou un événement lumineux ou video, on peut également coupler plusieurs de ces capteurs, à différents endroits, pour avoir une estimation de l'agitation dans le lieu ( de "l'occupation" du lieu). Certains de ces capteurs donnent une valeur du mouvement perçu dans la zone observée ( capteurs analogiques), d'autres donnent un signal quand un seuil 'd'agitation' est franchi (capteur Tout Ou Rien). Celui de l'espace Sensitif de Kawenga est un tout ou rien à seuil réglable.

Précautions et limitations :Ce capteur étant sensible aux mouvements de chaleur, il peut être influencé/déclenché par un courant d'air avec grosse différence de température par rapport à l'air ambiant, il peut être influencé/déclenché par le passage d'un animal, d'un objet chaud, même à longue distance si le "contraste de chaleur" est important. Les détecteurs pyroélectriques à seuil ont un temps de latence avant de se déclencher, très minime, de l'ordre du dixième de seconde, jusqu'à la seconde, selon le modèle. Ils ont également besoin d'un temps particulier pour se remettre en mode de captation, c'est un temps important sur certains capteurs ( de 10 secondes à une minute), qui est le temps pour que la température de la pastille capteur (ultrasensible) revienne à une valeur "plus froide". Il est donc nécessaire que ce capteur ne soit pas fixé au dessus d'une lampe, d'un video projecteur, ou de tout objet chauffant comme une ventilation de chauffage.Il peut également être sensible à des parasites électromagnétiques ( démarrage d'un moteur électrique par exemple). Attention également aux vernissages (chauds...), à la présence de caméras professionnelles avec éclairage

Possibilités de réglage :Sur certains modèles, on peut régler le seuil de sensibilité. Plus c'est sensible, plus c'est susceptible de réagir à des variations fines et donc à des "parasites thermiques". On peut régler un peu la zone à observer, en masquant des zones de la lentille de Fresnel, pour créer des zones aveugles sur le capteur. Le capteur de l'Espace Sensitif observe un cône de 45°. Sa sensibilité est ajustable, ce qui permet de définir la distance optimale d'observation du capteur, en rapport avec ce que l'on veut

capter. Plus on veut capter loin, plus il faut rendre le capteur sensible, mais du coup, il sera également plus parasitable par des événements thermiques proches.

Consommation en mA :20

Coût approximatif en euros :30

URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs02_pyro.htm

Deux modèles de capteur à seuil de chez Interface-z

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http://www.interface-z.com/produits/cs02_pyro.htm

Potentiomètre de réglage sur le capteur installé dans l'Espace Sensitif

Capteur pyroélectrique nu, sans lentille de Fresnel

2. Capteur d'étirement


Capteur Tactile : X

Capteur avec Variation: X




Dénomination d'usage :Capteur d'étirement

Dénomination électronique :Capteur à fil élastique résistif

Autre Dénomination :Capteur d'allongement

Présentation courte :Ce capteur est composé d'un fil élastique relié à une électronique de réglage et de transfert vers l'interface d'acquisition. Il sert notamment à de nombreux usages en embarqué sur le corps humain, notamment pour déterminer des mouvements d'articulations. On peut aussi l'utiliser en instrumentation, équipement, design ou décor. Sa déformation maximale est de une fois et demi sa longueur au repos.

Présentation longue :Ce capteur est composé d'un fil élastique résistif, résistant au passage d'un courant électrique (de basse tension continue), relié électriquement à une petite carte électronique d'acquisition et de réglage. Il mesure une valeur d'étirement (traction), ou de retrait jusqu'à sa position de repos. Ce capteur nécessite d'être installé entre deux points dont on veut mesurer en temps réel l'éloignement, puis le rapprochement. Les fabricants de capteurs pour usage artistique ont défini des longueurs usuelles adaptées généralement à la captation de paramètres sur corps humain (moins de 50 cm), mais on peut utiliser des longueurs spécifiques en adaptant l'électronique de réglage. C'est l'accrochage des deux extrémités de ce fil sensible qui va déterminer l'usage de ce capteur.

Principe physique de cette captation : En s'étirant, la matière élastique du fil résistif diminue en diamètre, et laisse moins bien passer le courant. L'électronique associée mesure cette réactivité en temps réel, et la transmet sous forme de signaux électriques entre 0 volt (au repos) et 5 volts (au maximum d'étirement)

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Usage pratique, conseils d'utilisation : Sur les bras ou les jambes, ce fil logé dans une gaine lisse détectera la pliure d'un coude, d'un doigt, d'un poignet, d'un genou, d'une cheville, à condition que le costume soit parfaitement étudié et fabriqué pour cet usage. Il peut également mesurer la déformation d'une cage thoracique lors de la respiration, et pourquoi pas, tout mouvement ou déformation d'un exosquelette, masque ou équipement humain. Les instruments de musique peuvent également utiliser ces capteurs, tout en prenant en compte que la rétractation n'est pas un inverse identique à l'étirement, car il y a une légère latence avant de retrouver la position d'origine. Cette latence est d'autant plus importante si le fil résistif est guidé par une gaine, en fonction de son état de surface plus ou moins frottant. Sa déformation maximale est de une fois et demi sa longueur au repos.

Usages artistiques connus : Ce capteur donne une information instantanée d'un mouvement de flexion aux plis du corps humain, il est moins vivace lors des extensions des membres, mais cette latence peut être corrigée par le logiciel de traitement d'informations temps réel. Les danseurs, les performeurs, les acteurs, les musiciens peuvent aisément profiter des caractéristiques de ce capteur, mais il ne faut pas oublier l'équipement d'objets, de décors, d'architectures et de tout support ayant une déformation liée aux variations de poids ou de température (par dilatation).

Précautions et limitations :Le temps de rétractation du fil est dans certains cas non négligeable, et dépends également du gainage éventuel du fil résistif. Ce capteur est assez solide, si l'on reste dans les valeurs d'élasticité maximale à ne pas dépasser. Le fil résistif peut cependant se rompre au niveau des jonctions avec l'électronique, il suffira de le ressertir à nouveau sur le fil électrique transmettant la résistivité. Sa déformation maximale est de une fois et demi sa longueur au repos.

Possibilités de réglage :Le capteur fourni par Interface-z utilisé dans l'Espace Sensitif comporte deux réglages: un qui permet de régler la position de repos, l'autre qui permet de définir la sensibilité ( l'amplitude du signal électrique fourni en fonction de la valeur d'étirement).



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs20_stretch.htm

http://www.interface-z.com/produits/cs20_stretch.htm

Capteur d'étirement: un petit montage mécanique permet de voir le comportement du fil résistif, en préservant sa durabilité...

Un exemple de capteur d'étirement

Valeurs d'étirements

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La connectique du capteur

3. Capteur de flexion


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Capteur de flexion

Dénomination électronique :Capteur de flexion résistif, Flex sensor

Autre Dénomination :Capteur de courbure, capteur de bend, 'flex'

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la variation de courbure d'un support, dans des limites liées à son modèle. Il est très réactif et précis, aussi bien pendant la flexion que pendant son relâchement. C'est un capteur fragile, cependant utilisé dans les arts scéniques comme capteur embarqué sur le corps humain, généralement au niveau des articulations.

Présentation longue :Le capteur de flexion résistif est une fine bande plastique contenant un circuit interne, que l'on peut plaquer sur un objet souple ou sur deux objets ou deux membres articulés. C'est un capteur délicat, cependant utilisé dans les arts scéniques comme capteur embarqué sur le corps humain, généralement au niveau des articulations. Il est maintenu dans une gaine qui lui laisse la possibilité de glisser lors de la flexion. La flexion de cette bande souple n'est possible que dans un seul sens, ce qui correspond à la caractéristique des articulations humaines.

Principe physique de cette captation : Un film conducteur résistif est plaqué sur une bande de plastique souple, et protégé par une autre couche de plastique souple. Lors de la flexion, l'étirement de ce film augmente la résistance du conducteur. Un petit montage électronique traduit cette variation de résistance en courant électrique entre 0 volt au repos et 5 volts lors du maximum de flexion admissible.

Usage pratique, conseils d'utilisation : L'installation de ce capteur et son gainage sont prépondérants, à la fois pour sa durabilité, pour sa précision et la reproductivité du signal. Ce capteur doit être installé sur le côté le plus large des

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articulations ( extérieur du coude, du poignet ou du genou), afin de ne pas être plié au delà de ses limites. Le gainage doit être contenu pour laisser glisser le capteur dans la gaine lors de la flexion, tout en préservant la connectique et le fil de transport des signaux vers l'interface. On installe généralement le côté connecteur en fixe, tout en laissant l'autre extrémité libre et glissante. Pour avoir des captations très reproductibles d'un spectacle à l'autre, il est souvent nécessaire, lors de son utilisation en embarqué sur le corps humain, de faire un étalonnage juste après la mise en place, ou juste avant la prestation scénique. Cet étalonnage permet au logiciel de gestion d'événement interactif de bien s'adapter aux infimes variations d'installation du capteur ou du costume le contenant. L'étalonnage consiste à mettre le logiciel de gestion d'événements interactifs en mode " apprentissage", et faire agir le danseur/performeur/acteur de l'extension maximale de son membre jusqu'à sa flexion maximale, afin d'avoir l'étendue totale du mouvement.

Usages artistiques connus : En danse, détection des mouvements des genoux, chevilles, cous, coudes, poignets mais aussi de la courbure des doigts en équipement sur des gants spécifiques. On peut également équiper des objets souples, des décors, des instruments, des végétaux, des meubles, des robots, des machines, des architectures souples.

Précautions et limitations :Le sens de flexion normal est lorsque les petits carreaux imprimés sont à l'extérieur de la flexion. Ce capteur ne supporte pas les torsions hélicoédales, ni les flexions dans le sens non recommandé, ni les flexions en "S". Il est important de ne pas dépasser la flexion limite sous peine de destruction du capteur. Il existe cependant un modèle dit 'bi-directionnel' pouvant capter dans les deux sens de flexion (bi-flex sensor).



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs13_flexion.htm

Le capteur de flexion nu

http://www.interface-z.com/produits/cs13_flexion.htm

Le capteur est ici protégé par un petit montage mécanique qui empêche sa destruction "par des mains qui n'auraient pas lu la documentation avant de le toucher..."

Les potentiomètres de réglage

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Le sens de courbure du capteur.

4. Capteur de pression


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Capteur de pression

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la variation de courbure d'un support, dans des limites liées à son modèle. Il est très réactif et précis, aussi bien pendant la flexion que pendant son relâchement. C'est un capteur fragile, cependant utilisé dans les arts scéniques comme capteur embarqué sur le corps humain, généralement au niveau des articulations.

Présentation longue :Ce capteur est composé d'une pastille plastique plate ( 0,5 mm d'épaisseur environ) parfois autocollante, que l'on pose ou colle sur un support plat. Cette pastille est reliée à une électronique de réglage et de transmission. L'appui sur tout ou partie de la surface transmet un signal plus ou moins fort en fonction de la pression. Il existe des capteurs de toutes formes ( disque, anneau, longitudinal, carré..), de toutes tailles, et pouvant encaisser différentes limites maximales de poids par unité de surface.

Principe physique de cette captation : Dans cette pastille, deux grilles conductrices et résistives sont plaquées sur une bande de plastique souple, et protégées par une autre couche de plastique souple. Le rapprochement de ces grilles lors de l'appui diminue la résistance du circuit. Un petit montage électronique traduit cette variation de résistance en courant électrique entre 0 volt au repos et 5 volts lors du maximum de pression admissible, (maximum indiqué par la documentation constructeur de la pastille capteur).

Usage pratique, conseils d'utilisation : La pastille sera préférablement protégée contre l'humidité, l'abrasion ou les chocs avec objets contondants, par un support souple servant de pièce d'usure (un film adhésif, ou un linoléum, une mousse polyuréthane, feuille de liège etc...) Si le support n'est pas plat, on collera d'abord une surface plate sur l'objet support.

Usages artistiques connus : Détection de présence dans une zone ( capteur sous tapis, moquette ou sous linoléum), appui de

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quelqu'un sur un support rigide, sur une chaise ou fauteuil, déplacement d'objet sur une table, pression sous le talon pour la danse ou la musique, touche d'instrument de musique, en général, toute action de contact localisée. Des objets ou des architectures peuvent être équipés pour savoir quand ils sont sollicités. Un montage de quatre capteurs sous une planche rigide permet de réaliser un capteur de posture qui détecte la localisation de l'appui principal d'une personne.

Précautions et limitations :Le sens de flexion normal est lorsque les petits carreaux imprimés sont à l'extérieur de la flexion. Ce capteur ne supporte pas les torsions hélicoédales, ni les flexions dans le sens non recommandé, ni les flexions en "S". Il est important de ne pas dépasser la flexion limite sous peine de destruction du capteur. Il existe cependant un modèle dit 'bi-directionnel' pouvant capter dans les deux sens de flexion (bi-flex sensor).



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs13_flexion.htm

Le capteur dans l'Espace sensitif

http://www.interface-z.com/produits/cs13_flexion.htm

Différentes formes de capteurs de pression

Potentiomètre de réglage

Capteur de pression long

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5. Potentiomètre linéaire souple


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Potentiomètre linéaire souple

Présentation courte :Ce capteur est un ruban souple et fin, qui détecte la position d'un doigt ou d'un objet qui le touche dans la zone active.

Présentation longue :Ce capteur permet de connaître la position et la pression d'un doigt ou d'un objet posé sur sa surface sensible. De l'épaisseur d'une feuille, ce capteur est autocollant. Il ne nécessite aucun réglage particulier.

Principe physique de cette captation : Ce capteur permet de connaître la position et la pression d'un doigt ou d'un objet posé sur sa surface sensible. De l'épaisseur d'une feuille, ce capteur est autocollant. Il ne nécessite aucun réglage particulier.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Capteur souvent utilisé comme surface de contrôle volontaire du spectateur, visiteur ou performeur. Il peut se plaquer sur une surface courbée lisse, dans les limites de la déformation non destructive du plastique. On peut coupler ce capteur avec un capteur de pression long, plaqués l'un sur l'autre, afin d'avoir deux informations simultanées de pression et de déplacement linéaire sur la zone active du ruban.

Usages artistiques connus : Le contact avec les doigts est généralement privilégié, mais on peut utiliser ce capteur dans un dispositif sur lequel des objets se déplacent, et dont on veut savoir la position sur une ligne ou au moment de leur franchissement. Il est donc généralement utilisé pour créer des interfaces très discrètes, plaquées sur un décor, une table par exemple, sous un film de masquage.

Précautions et limitations :Ne pas attaquer avec des objets pointus, ne pas plier, ne pas faire subir de flexion répétées.

Possibilité de réglage :Pas de réglage



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs19_potentiometre_souple.htm

Le capteur plaqué sur la goulotte dans l'Espace Sensitif

Le capteur nu, sans son électronique de contrôle et de transmission.

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http://www.interface-z.com/produits/cs19_potentiometre_souple.htm

Vue de la couche conductrice et la couche résistive.

Le contact entre couche conductrice et couche résistive au moment du toucher.

6. Potentiomètre


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Potentiomètre

Dénomination électronique :Potentiomètre 3/4 de tour

Autre Dénomination :'bouton rotatif'

Présentation courte :Ce capteur est le plus connu des systèmes de variation tactile, on le trouve sur beaucoup d'appareils électroniques depuis une centaine d'années. Il capte des variations d'angle de rotation, en général sur 3/4 de tour, ou 270 ¡ maxi, parfois un tour complet.

Présentation longue :Ce capteur permet de connaître la position angulaire entre une partie fixe et un objet attaché à son axe de rotation. On l'utilise généralement comme organe de commande, mais on l'utilise également pour connaître la variation angulaire d'un objet articulé, ou bien, par le biais d'un système bielle-manivelle, un déplacement longitudinal. Il ne nécessite aucun réglage particulier

Principe physique de cette captation : Ce module capteur est composé d'une piste résistive circulaire et d'un doigt conducteur glissant au contact de cette piste. Le doigt transmet la variation de résistance.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Capteur souvent utilisé comme interface de contrôle d'une variation multimédia. On peut également capter la variation d'ouverture d'un objet disposant d'une fermeture articulée. On peut également, grâce à un système bielle-manivelle, ou convertisseur rotation-translation, détecter un déplacement linéaire.

Usages artistiques connus : Interface de contrôle. Détection de valeur d'ouverture de porte, d'un coffre. Détection d'un

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mouvement de marionnette à fils. Système de balançoire.

Précautions et limitations :Ne pas forcer les limites de rotation

Possibilités de réglage :Pas de réglage


URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs07_pot.htm

Le capteur dans l'espace Sensitif

Le capteur nu, sans son électronique de contrôle et de transmission.

http://www.interface-z.com/produits/cs07_pot.htm

Vue de la couche conductrice et la couche résistive.

Le contact entre couche conductrice et couche résistive au moment du toucher.

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7. Potentiomètre 10 tours


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Potentiomètre 10 tours

Dénomination électronique :Potentiomètre rotatif 10 tours

Autre Dénomination :'bouton rotatif 10 tours'

Présentation courte :Ce potentiomètre capte des variations d'angle de rotation quel que soit le nombre de tour. On peut l'utiliser pour le comptage de tours, pour la détection de rotation, de translation dans le cas d'un système bielle-manivelle.

Présentation longue :Ce capteur permet de connaître la position angulaire entre une partie fixe et un objet attaché à son axe de rotation. On l'utilise généralement comme organe de commande, mais on l'utilise également pour connaître la variation angulaire d'un objet articulé, ou bien, par le biais d'un système bielle-manivelle, un déplacement longitudinal. Il ne nécessite aucun réglage particulier

Principe physique de cette captation : Ce module capteur est composé d'une piste résistive circulaire et d'un doigt conducteur glissant au contact de cette piste. Le doigt transmet la variation de résistance.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Capteur souvent utilisé comme interface de contrôle d'une variation multimédia. On peut également capter la variation d'ouverture d'un objet disposant d'une fermeture articulée. On peut également, grâce à un système bielle-manivelle, ou convertisseur rotation-translation, détecter un déplacement linéaire.

Usages artistiques connus : Interface de contrôle. Détection de valeur d'ouverture de porte, d'un coffre. Détection d'un mouvement de marionnette à fils. Système de balançoire.

Précautions et limitations :Ne pas forcer les limites de rotation.


Consommation en mA : 5




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Divers modèles de potentiomètre

Potentiomètres à rotation infinie avec leur électronique de transmission.

Entre extrémités, résistance maxi. Entre extrémité et curseur: résistance variable.

8. Potentiomètre à rotation infinie


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Potentiomètre à rotation infinie

Dénomination électronique :Capteur de position angulaire, potentiomètre rotatif à rotation infinie

Autre Dénomination :'bouton rotatif infini'

Présentation courte :Ce potentiomètre capte des variations d'angle de rotation quel que soit le nombre de tour. On peut l'utiliser pour le comptage de tours, pour la détection de rotation, de translation dans le cas d'un système bielle-manivelle.

Présentation longue :Ce capteur permet de connaître la position angulaire entre une partie fixe et un objet attaché à son axe de rotation, quel que soit le nombre de tours. On l'utilise généralement comme organe de commande, mais on l'utilise également en détection pour connaître la variation angulaire d'un objet articulé, ou bien, par le biais d'un système bielle-manivelle, un déplacement longitudinal. Il ne nécessite aucun réglage particulier.

Principe physique de cette captation : Il y a des modèles basés sur le principe des potentiomètres normaux, composés d'une piste résistive circulaire et d'un doigt conducteur glissant au contact de cette piste. Le doigt transmet la variation de résistance. Le doigt peut effectuer un tour complet. Il y a aussi des modules optiques, avec une petite roue et un détecteur infra rouge.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Capteur souvent utilisé comme interface de contrôle d'une variation multimédia ou interface de détection de rotation. On peut également capter la variation d'ouverture d'un objet disposant d'une fermeture articulée. On peut également, grâce à un système bielle-manivelle, ou convertisseur rotation-translation, détecter un déplacement linéaire. Son usage avec un logiciel de traitement

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d'informations temps réel impose une astuce de programmation qui détecte le sens de rotation, et le passage de instantané de la valeur maximale à la valeur minimale (ou inversement) lors d'un tour supérieur à 360 degrés.

Usages artistiques connus : Interface de contrôle. Détection de valeur d'ouverture de porte, d'un coffre. Détection d'un mouvement de marionnette à fils. Système de balançoire. Détection de translation d'un chariot sur rail, d'un déplacement de vérin. Détection de remplissage d'un bassin. Détection travail à la corde en cirque. Détection déplacement décor en théâtre ou danse.

Précautions et limitations :Ne pas dépasser la vitesse de rotation indiquée par la documentation constructeur. Bien articuler la liaison avec un joint de liaison souple, afin qu'il n'y ait pas de tension dans le capteur.









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Transformation de translation en rotation: divers systèmes de 'bielle-manivelle'

9. Joystick


Capteur Tactile : X




Numéro de la 2ème entrée analogique utilisée sur l'arduino pour ce capteur :13


Dénomination d'usage :Joystick

Dénomination électronique :Capteur d'inclinaison d'un axe sur pivot.

Autre Dénomination :Joystick 2D, 'Manette', 'levier', 'commandeXY', manche à balai.

Présentation courte :Ce capteur permet de connaître l'inclinaison d'une tige articulée sur un pivot. On peut l'utiliser pour la détection d'inclinaison, comme une interface de commande, notamment pour les dispositifs réels ou virtuels de déplacement d'un objet.

Présentation longue :Ce capteur est composé d'une tige, articulée sur un pivot central. L'inclinaison de cette tige est possible dans toutes les directions, dans les limites d'un cône. On l'utilise généralement comme organe de commande, mais on l'utilise également en détection d'angle d'inclinaison. Certains modèles ont un système de ressort qui recentre la tige au milieu du cône utile, au repos. D'autres joysticks restent en position lorsqu'on les lâche. Ce capteur ne nécessite aucun réglage particulier.

Principe physique de cette captation : Dans le joystick, un petit mécanisme actionne deux potentiomètres donnant chacun une valeur, qui permet de reconstituer la position angulaire de la tige par rapport au pivot ( point fixe). L'exploitation de ces deux valeurs permet de connaître l'inclinaison de la tige dans le cône utile du joystick.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Capteur souvent utilisé comme interface de contrôle d'une variation multimédia utilisant 2

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paramètres simultanés. Lors de l'utilisation d'un modèle avec ressort, venant au repos en position centrale, il peut être utile de faire, dans le logiciel de traitement temps réel, une calibration dynamique, déclenchée au bout d'un petit temps d'inactivité dans la zone centrale, afin de bien certifier le point zéro.

Usages artistiques connus : Interface de commande pour des dispositifs 2D, notamment des dispositifs utilisant des déplacements dans un espace à deux dimensions. Détection d'inclinaison d'une tige, ou d'un plateau.

Précautions et limitations :Ne pas forcer en tentant de dépasser l'angle d'inclinaison usuel




URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs18_joystick.htmhttp://www.youtube.com/watch?v=l3cb3rJa-MY


http://www.youtube.com/watch?v=l3cb3rJa-MY

http://www.interface-z.com/produits/cs18_joystick.htm

Joystick à bouton avec une connectique rapide

Détail d'un joystick (modèle à bouton poussoir additionnel): en bleu les deux potentiomètres

Branchement du joystick à bouton

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10. Capteur de vibration


Capteur Tactile : X





Dénomination d'usage :Capteur de vibration

Dénomination électronique :Capteur de vibration piezoélectrique par contact

Autre Dénomination :Capteur de chocs, capteur Piezo, capteur Piezoélectrique,'Piezo'

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les chocs, grattements ou vibrations appliqués sur un objet. On peut l'utiliser pour la détection de toucher et de choc la détection d'emplacement d'un choc ( linéaire en couplage de deux piezo, surfacique en couplage de 3 piezos ), détection de grattement ou friction sur un objet non lisse.

Dénomination d'usage :Capteur de vibration

Présentation longue :Ce capteur est composé d'une pastille piezoélectrique, collée sur la surface servant de détecteur de chocs, et d'une petite électronique de réglage et transmission. Selon la taille de la pastille piezoelectrique, on peut détecter différentes gammes de fréquences de vibration, avec plus ou moins de sensibilité. Les capteurs piezo électriques sont capables de détecter des chocs infimes, ainsi que des vibrations d'instruments de musique, par exemple. Ce capteur ne nécessite aucun réglage particulier. Il y a également des capteurs de vibration utilisant des accéléromètres, plus coûteux.

Principe physique de cette captation : Lorsque la pastille piezoelectrique subit un choc même infime, elle se déforme et produit un courant électrique. C'est la transformation de ce courant qui peut être très puissant, en variation de 0 à 5 volts qui permet son usage avec des interfaces destinées à la création artistique. qui permet lors de vibrations de type choc, gratouillis, frottage. La vibration peut être transmise à distance par n'importe quel objet rigide.

Usage pratique, conseils d'utilisation :

Capteur souvent utilisé comme interface de détection de variations, notamment par chocs ou frottements, gratouillis, mais aussi pour concevoir des interfaces de détection d'emplacement d'un choc, auquel cas il faudra équiper la surface de plusieurs pastilles piezoelectriques, et faire un traitement mathématique temps réel afin d'obtenir une information 2D. Il est nécessaire de trouver dans les objets à équiper, l'emplacement qui donnera les meilleurs résultats par rapport à l'usage voulu: cet emplacement n'est pas toujours à l'endroit que l'on pense. On peut provisoirement fixer une pastille avec un ruban adhésif bien plaqué. Il est possible de fabriquer ce capteur avec simplement une pastille piezo et avec une résistance 1 MegaOhms.

Usages artistiques connus : Transformation d'une table, d'une architecture ou d'un mobilier en interface sensible. Détection de pas ( escalier, plancher). Détection d'ouverture ou fermeture. Détection de l'usage de tout objet mécanique générant une micro-vibration.

Précautions et limitations :Ne pas déformer les pastilles en les collant, ni tenter de récupérer pour un autre usage des pastilles déjà collées. Ne pas choquer directement les pastilles. Il est préférable de fixer ces capteurs sur des surfaces planes, et de ne jamais les tordre ou les poinçonner.

Possibilités de réglage :Le modèle de l'espace sensitif dispose d'un réglage de sensibilité.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs15_piezo.htmhttp://www.youtube.com/watch?v=erzfdLW_pB0


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http://www.youtube.com/watch?v=erzfdLW_pB0

http://www.interface-z.com/produits/cs15_piezo.htm

L'électronique de l'antenne, l'antenne est le fil gris à droite.

Le modèle utilisé à l'Espace Sensitif, avec son électronique de réglage

Schéma de câblage pour une auto-fabrication de capteur de choc

11. Détecteur capacitif


Capteur à Distance : X

Capteur Tout ou Rien : X




Dénomination d'usage :Détecteur capacitif

Dénomination électronique :Détecteur d'approche à effet capacitif.

Autre Dénomination :Capteur de proximité d'objet.

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter l'approche d'un objet ou d'un corps , vers un autre objet, dans un volume très réduit, c'est-à-dire à très courte distance. On peut l'utiliser pour la détection de toucher, la détection d'approche de la main vers un objet. Portée : 1 à 3 cm selon le matériau.

Présentation longue :Ce capteur est composé d'une antenne et d'un montage électronique. L'antenne est dissimulée dans l'objet que l'on veut équiper, reliée au montage électronique. Lorsque un autre objet ou une main s'approche de l'objet équipe, le système détecte la variation du champ électromagnétique autour de l'antenne, et envoie un signal pour indiquer cette perturbation. Ce capteur n'envoie pas de signal analogique, mais un signal tout ou rien. (0 volts au repos ou 5 volts si une perturbation est détecte). Ce capteur dispose de deux réglages particuliers, qui permettent d'ajuster la sensibilité et l'adaptation à l'environnement. Portée : 1 à 3 cm selon le matériau.

Principe physique de cette captation : L'antenne capte le champ électromagnétique ambiant et l'électronique analyse ce paramètre de façon constante. Lorsqu'un objet pénètre dans le champ électromagnétique proche de l'antenne, une perturbation de ce champ est créée, détectée par l'antenne, et l'électronique réagit en envoyant un signal.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Capteur souvent utilisé comme interface de détection d'approche d'objet ou de contact, pour savoir si quelqu'un s'assied sur une chaise par exemple, pour savoir si quelqu'un approche la main d'un

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objet, comme une lampe, un livre, une sculpture par exemple. L'antenne peut être dissimulée dans l'objet, en y perçant un petit trou d'un ou deux millimètres. La taille de l'antenne doit être ajustée à l'objet.

Usages artistiques connus : Détection d'approche ou de contact sur une table, une architecture, un mobilier, un objet pour le transformer en interface sensible. Détection de pas ( escalier, plancher).

Précautions et limitations :Le capteur observe en permanence son environnement, et s'y adapte. Si il vient à détecter un objet ou une main, il va envoyer un signal, mais si cet objet ou cette main restent en place, le capteur va désormais considérer cela comme une situation stable. L'enlèvement de l'objet ou de la main sera alors considéré comme une perturbation, et sera détecté. Le temps d'apprentissage d'une situation stable est réglable.-Il faut éviter de placer ce capteur sur le sol directement, lorsque le plot de la terre n'est pas connecté. Il s'y retrouve moins sensible.-Plus l'antenne est grande, en surface ou en longueur, plus le capteur est réactif et peut fonctionner en proximité autant qu'en contact.

Possibilités de réglage :Il peut s'avérer nécessaire de réduire la sensibilité en cas d'environnement fortement parasité, pour éviter les fausses détections: Réglage par positionnement d'un cavalier sur trois picots près du connecteur de l'antenne. Il y a trois positions :-> Pas de cavalier = sensibilité maximale-> Cavalier entre M et+ = sensibilité moyenne-> Cavalier entre + et - = sensibilité minimale. Réglage "Time", sur trois picots plus près du composant QT110. Ce réglage paramètre la rapidité d'apprentissage du capteur (voir ci-dessous).-> Cavalier entre les deux picots vers l'antenne = diminue la rapidité d'apprentissage-> Cavalier entre les deux picots vers la sortie 3 points = augmente la rapidité d'apprentissage.



L'électronique de l'antenne, l'antenne est le fil gris à droite.


Détail : réglage de sensibilité

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12. Capteur de distance à infra rouge, de 4 cm à 30 cm



Capteur avec Variation :X




Dénomination d'usage :Capteur de distance à infra rouge, de 4 cm à 30 cm

Dénomination électronique :Proximètre à infrarouge

Autre Dénomination :Proximètre, 'capteur IR', 'Sharp', 'télémètre' infrarouge

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 4 cm et 30 cm maxi. Précision 1mm.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 4 cm et 30 cm maxi. Précision 1mm.

Principe physique de cette captation : Un faisceau infra rouge focalisé est envoyé par la pastille émettrice, pendant qu'un récepteur perçoit la taille de la tache lumineuse infrarouge, grâce à une petite barrette CCD, et transmet cette taille à l'électronique de contrôle. Le système est insensible aux variations de couleur de l'objet observé. Le modèle utilisé dans l'espace sensitif réalise 25 mesures par seconde.

Usage pratique, conseils d'utilisation : C'est un capteur dont on peut dissimuler le boîtier, en laissant seulement passer la lumière par les lentilles de l'émetteur ou du récepteur. Comme il est très directif, et qu'on ne voit pas le faisceau (le cône) observé, il faut l'orienter avec précision vers la zone à observer. Si on doit associer plusieurs de ces capteurs, il faut veiller à fournir une alimentation électrique stable et suffisante en courant, car c'est un capteur qui peut consommer beaucoup pour certains modules à longue portée. Il n'est pas parasité par les éclairages s'ils ne sont pas dans le cône actif.

Usages artistiques connus :

On l'utilise souvent en détection d'approche, afin de déclencher un événement lorsque l'objet ou l'humain est arrivé à une certaine distance. On l'utilise aussi en mesure continue, notamment pour faire des interfaces audio-visuelles utilisant le mouvement du corps, des bras, des mains ou de la tête. On peut l'utiliser en mesure de taille ( capteur au dessus de la porte ou du dispositif). On peut l'utiliser derrière une vitre, ce qui fait une interface très sécurisée pour des dispositifs urbains. On peut l'utiliser pour savoir si un objet ou un humain avance ou s'éloigne. Enfin , on peut l'utiliser en mesure de vitesse, avec les modèles à longue portée.

Précautions et limitations :Ces capteurs consommant beaucoup de courant, il est nécessaire de les alimenter de façon externe si on doit en mettre plusieurs sur la même interface. (Dans ce cas-là, ne pas oublier de mettre les 'masses' de l'alimentation capteur, et de l'alimentation de l'interface en commun= relier électriquement les 0 volts ensemble)

Possibilités de réglage :Il n'y a pas de réglage. Le modèle utilisé dans l'espace sensitif dispose d'une électronique de lissage qui fait 25 mesures par seconde et renvoie un signal très lissé.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs03_proxi.htm

Le capteur de distance IR 30 dans l'espace Sensitif

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http://www.interface-z.com/produits/cs03_proxi.htm

L'émetteur et le récepteur à droite, l'électronique de filtrage à gauche

La courbe classique du rapport entre distance et signal, avec son inversion au début.

Comment récupérer la valeur analogique sur un modèle numérique: fil vert

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Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 10 cm et 80 cm maxi. Précision 1 à 2 mm.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 10 cm et 80 cm maxi. Précision 1 à 2 mm.


Usage pratique, conseils d'utilisation : C'est un capteur dont on peut dissimuler le boîtier, en laissant seulement passer la lumière par les lentilles de l'émetteur ou du récepteur. Comme il est très directif, et qu'on ne voit pas le faisceau (le cône) observé, il faut l'orienter avec précision vers la zone à observer. Si on doit associer plusieurs de ces capteurs, il faut veiller à fournir une alimentation électrique stable et suffisante en courant, car c'est un capteur qui peut consommer beaucoup pour certains modèles à longue portée. Il n'est pas parasité par les éclairages s'ils ne sont pas dans le cône actif.

Usages artistiques connus :

On l'utilise souvent en détection d'approche, afin de déclencher un événement lorsque l'objet ou l'humain est arrivé à une certaine distance. On l'utilise aussi en mesure continue, notamment pour faire des interfaces audio-visuelles utilisant le mouvement du corps, des bras, des mains ou de la tête. On peut l'utiliser en mesure de taille ( capteur au dessus de la porte ou du dispositif). On peut l'utiliser derrière une vitre, ce qui fait une interface très sécurisée pour des dispositifs urbains. On peut l'utiliser pour savoir si un objet ou un humain avance ou s'éloigne. Enfin , on peut l'utiliser en mesure de vitesse, avec les modèles à longue portée.







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L'émetteur et le récepteur à droite, l'électronique de filtrage à gauche

La courbe classique du rapport entre distance et signal, avec son inversion au début

Comment récupérer la valeur analogique sur un modèle numérique: fil vert

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Dénomination électronique :Télémètre à infrarouge

Autre Dénomination :Proximètre, 'capteur IR', 'Sharp', 'télémètre' IR

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 15 cm et 150 cm maxi. Précision 1 à 5 mm selon la distance.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 15 cm et 150 cm maxi. Précision 1 à 5 mm selon la distance.

Principe physique de cette captation : Dans le montage électronique, une puce dédiée, le Gyromètre, contient un anneau vibrant miniature en silicium, vibrant à sa fréquence de résonance. Lors d'une rotation du support, et par l'action des forces de Coriolis, les détecteurs situés autour de cet anneau détectent des variations des tensions induites, proportionnelles à la vitesse angulaire. Ces variations sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée. Tout mouvement de rotation détecté est transformé en une variation de tension entre 0 volts mini et 5 volts maxi.


Usages artistiques connus : On l'utilise souvent en détection d'approche, afin de déclencher un événement lorsque l'objet ou l'humain est arrivé à une certaine distance. On l'utilise aussi en mesure continue, notamment pour faire des interfaces audio-visuelles utilisant le mouvement du corps, des bras, des mains ou de la tête. On peut l'utiliser en mesure de taille ( capteur au dessus de la porte ou du dispositif). On peut l'utiliser derrière une vitre, ce qui fait une interface très sécurisée pour des dispositifs urbains. On peut l'utiliser pour savoir si un objet ou un humain avance ou s'éloigne. Enfin , on peut l'utiliser en mesure de vitesse, avec les modèles à longue portée.







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L'émetteur et le récepteur à gauche, l'électronique de filtrage à droite

La courbe classique du rapport entre distance et signal, avec son inversion au début.

Détail du capteur nu.











Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 80 cm et 550 cm maxi. Précision 1 à 2 mm.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter la distance d'un objet passant dans son champ d'observation, entre 80 cm et 550 cm maxi. Précision 1 à 2 mm.



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Usages artistiques connus : On l'utilise souvent en détection d'approche, afin de déclencher un événement lorsque l'objet ou l'humain est arrivé à une certaine distance. On l'utilise aussi en mesure continue, notamment pour faire des interfaces audio-visuelles utilisant le mouvement du corps, des bras, des mains ou de la tête. On peut l'utiliser en mesure de taille ( capteur au dessus de la porte ou du dispositif). On peut l'utiliser derrière une vitre, ce qui fait une interface très sécurisée pour des dispositifs urbains. On peut l'utiliser pour savoir si un objet ou un humain avance ou s'éloigne. Enfin , on peut l'utiliser en mesure de vitesse, avec les modèles à longue portée.





URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs035_proxigeant.htm


http://www.interface-z.com/produits/cs035_proxigeant.htm

Le capteur à gauche, et son électronique à droite

Détails

La courbe du rapport entre distance et signal, avec son inversion au début

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16. Accéléromètre 2D


Capteur Tactile :X





Dénomination d'usage :Accéléromètre 2D

Dénomination électronique :Accéléromètre Inclinomètre 2 axes

Autre Dénomination :Accelerando

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter l'accélération ou la accélération d'un objet ou d'une partie du corps en mouvement avec lequel il est solidaire. Il peut également détecter une inclinaison de cet objet ou de cette partie du corps. Il détecte aussi les impacts que l'on peut donner à un objet ou une structure.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter l'accélération ou la deccélération d'un objet ou d'une partie du corps en mouvement avec lequel il est solidaire. Il peut également détecter une inclinaison de cet objet ou de cette partie du corps. Il détecte aussi les impacts que l'on peut donner à un objet ou une structure.

Principe physique de cette captation : Dans le montage électronique, une puce dédiée, l'accéléromètre, contient des petits peignes ultra-miniaturisés, dont les mouvements en relation avec l'accélération de la pesanteur, et l'accélération imprimée par l'utilisateur, créent des variations électriques. Ces variations sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Pour les mouvements lents, il permet de connaître l'orientation par rapport à la verticale, dans deux directions. Pour les mouvements rapides, il sert à détecter le départ et le sens d'un geste puis l'arrêt de ce geste. Il est bien sûr possible d'en mettre plusieurs sur une même personne ou sur un objet. Cependant, en tant que capteur de mouvements rapides, il est plus efficace de le fixer aux poignets ou aux chevilles, endroits du corps soumis à de fortes accélérations.

Usages artistiques connus : En danse: utilisé notamment en embarqué en transcription de mouvements rapides, en contemporain comme en hip hop. En théâtre: utilisé en embarqué mais aussi en équipement scénique, en décor interactif ( capteur d'inclinaison, capteur d'impact). En instrumentation musicale: embarqué sur manches d'instruments, accompagnement de gestes... En cirque, pour toutes sortes d'usages.

Précautions et limitations :L'usage de ce capteur nécessite une très bonne maîtrise du logiciel de gestion d'événements interactifs, dans ses fonctions de traitement du signal, afin d'extraire l'information recherchée. Dans un mouvement, il ne détectera pas la trajectoire de ce mouvement, mais uniquement les variations de ce mouvement ( accélération, décélération)

Possibilités de réglage :Deux réglages par axe ( 4 potentiomètres) permettent de transformer le capteur en accéléro peu sensible à la pesanteur ou bien en inclinomètre extrêmement sensible à l'inclinaison par rapport à la verticale. Voir schémas. Axe 1 : le réglage du niveau de zéro est le plus près du connecteur, la sensibilité est le plus loin. Axe 2 : le réglage du niveau de zéro est le plus loin du connecteur, le gain est le plus près. Les réglages de gain des deux axes sont côte à côte. Flèche montante ou descendante : indique le sens de variation du paramètre quand on tourne le potentiomètre dans le sens des aiguilles d'une montre. es. Il mesure aussi l'inclinaison mais y est peu sensible. Lorsque le gain augmente, la composante inclinaison augmente. Un réglage moyen donne un inclinomètre pleine course de la verticale dans un sens (-180¡) à la verticale dans l'autre (+180¡). Un gain maximal donne une très grande sensibilité à l'inclinaison, avec un signal pleine course pour quelques degrés de pente.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs10_accelerometre.htm

<Photo :accelero2D_esp_resultat.jpg>

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http://www.interface-z.com/produits/cs10_accelerometre.htm

L’accéléromètre 2D au bout de son fil dans l'espace Sensitif (gros fils pour des raisons de solidité)

Le capteur nu, avec ses deux sorties de signal

Les différents potentiomètres de réglage, leur action sur le signal.

Au coeur de l'accéléromètre

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17. Boussole 2D


Capteur Tactile :X





Dénomination d'usage :Boussole 2D

Dénomination électronique :Boussole électronique 2 axes.

Autre Dénomination :Boussole

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter l'orientation du champ magnétique terrestre, dans un plan horizontal et vertical. Embarqué sur un corps ou un dispositif, il permet de connaître son orientation géographique.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter l'orientation du champ magnétique terrestre, dans un plan horizontal et vertical. Embarqué sur un corps ou un dispositif, il permet de connaître son orientation géographique.

Principe physique de cette captation : Dans le montage électronique, une puce dédiée, la boussole, contient des structures miniatures en alliage métallique, dont la résistance varie en fonction de l'orientation par rapport à tout champ magnétique proche, dont le champ magnétique terrestre. Il y a une puce pour chaque plan d' orientation. Ces variations de résistance sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée. Tout mouvement de rotation par rapport au champ magnétique détecté est transformé en une variation de tension entre 0 volts mini et 5 volts maxi pour une rotation de 360κ. L'emplacement du 0 volts est arbitraire, et peut se choisir au moment de l'utilisation.

Usage pratique, conseils d'utilisation : La boussole permet de connaître une valeur numérique basée sur l'orientation géographique (position par rapport aux pôles par exemple), dans le plan horizontal et vertical. Elle peut être utilisée en tant que capteur embarqué sur un danseur, musicien, performer, acteur, véhicule ou

robot, ou bien intégré dans une sculpture ou un décor animé. Son usage dans un environnement très technologique ( arts scéniques, machines, rue ) nécessite de nombreuses précautions pour faire face à des perturbations par des champs magnétiques parasites.

Usages artistiques connus : En danse, en théâtre, en performance, en cirque, la boussole transcrit les mouvements de rotation de l'utilisateur sur lui même. Elle peut également être embarquée sur un instrument, un objet, un robot, un véhicule, un décor mobile.

Précautions et limitations :L'usage de ce capteur nécessite un environnement magnétique stable pour avoir des résultats reproductibles. Certains équipements scéniques, statiques ou mobiles, certains instruments, certaines machines peuvent générer des champs magnétiques intenses capables d'agir sur la détection. Il faut donc, dans le cas d'une performance scénique, être en conditions exactes du spectacle, même lors d'une répétition. On peut également réinitialiser, peu avant le spectacle, la détection du champ ambiant, ainsi que le point zéro.

Possibilités de réglage :Il y a un réglage par axe ( 2 potentiomètres) permettent de régler le point zéro. Le point zéro est l'orientation géographique pour laquelle le capteur envoie zéro volts. Deux autres boutons, un par axe, permettent de réinitialiser la captation, c'est à dire de lui permettre de s'adapter au champ magnétique en cours au moment de l'appui.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs26_boussole.htm

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http://www.interface-z.com/produits/cs26_boussole.htm

La boussole 2D au bout de son fil dans l'espace Sensitif (gros fils pour des raisons de solidité)


Les 2 potentiomètres de réglage, les deux boutons de réinitialisation

Principe de la boussole magnétoresistive: un ruban de fer, et des fils de permalloy qui se déforment en fonction de l'orientation.

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18. Gyromètre 2D


Capteur Tactile :X





Dénomination d'usage :Gyromètre 2D

Dénomination électronique :Gyromètre électronique 2 axes.

Autre Dénomination :Gyromètre, Gyro, Détecteur de vitesse angulaire

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter la vitesse, et donc les accélérations et décélérations d'un objet ou corps lors d'un mouvement rotatif, sur deux axes. Embarqué sur un corps ou un dispositif, il permet de connaître la nature dynamique du mouvement de rotation.

Présentation longue :La Gyromètre 2D permet de détecter la vitesse, et donc les accélérations et décélérations d'un objet, corps ou équipement lors d'une rotation de ce corps. Ce modèle est connu pour détecter dans deux axes de rotation différents. Il est souvent utilisé en danse, en cirque, en instrumentation musicale, en performance, et en accessoire de théâtre.

Principe physique de cette captation : Dans le montage électronique, une puce dédiée, le Gyromètre, contient un anneau vibrant miniature en silicium, vibrant à sa fréquence de résonance. Lors d'une rotation du support, et par l'action des forces de Coriolis, les détecteurs situés autour de cet anneau détectent des variations des tensions induites, proportionnelles à la vitesse angulaire. Ces variations sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée. Tout mouvement de rotation détecté est transformé en une variation de tension entre 0 volts mini et 5 volts maxi.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Le gyromètre peut être utilisé en tant que capteur embarqué sur un danseur, musicien, performer, acteur, véhicule, objet ou robot, ou bien intégré dans une sculpture ou un décor animé. Fixé au poignet, un gyro donne une information de rotation de la main quelle que soit la position du bras,

sans que la gravité interfère. Les deux axes permettent d'avoir à la fois la rotation de la main et celle du bras. Ces informations sont utilisables pour modifier tout processus multimédia en temps réel.

Usages artistiques connus : En danse, en théâtre, en performance, en cirque, le Gyromètre transcrit les mouvements de rotation de l'utilisateur sur lui même, le mouvement de rotation de ses membres, des objets ou décors qu'il anime. Il peut également être embarqué sur un instrument de musique, sur un robot, un décor.

Précautions et limitations :Pas de précautions




URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs25_gyro.htm

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http://www.interface-z.com/produits/cs25_gyro.htm

Le Gyromètre 2D au bout de son fil dans l'espace Sensitif (gros fils pour des raisons de solidité)


Les 2 axes de rotation

Gyromètre installé sur le dos d'une main

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19. Capteur de température


Capteur Tactile :X






Dénomination d'usage :Capteur de température

Dénomination électronique :Thermistance

Autre Dénomination :Capteur de chaleur, détecteur de variation de température

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les variations de température d'un corps, objet ou air.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter les variations de température de tout objet, surface ou gaz avec lequel il est en contact pendant un certain temps. En effet, les capteurs de température par contact sont de petits objets qui ont une petite inertie thermique. Si on le met en présence d'une température supérieure ou inférieure à la sienne, il va mettre quelques secondes pour passer à la température ambiante, temps variable en fonction de la différence de température. Il est utilisé en installation, en danse, en cirque, en instrumentation musicale, en performance, et en accessoire scénique.

Principe physique de cette captation : Dans le montage électronique, une puce dédiée, une résistance spéciale réagit à la variation de température, c'est la thermistances dont la résistance diminue de façon uniforme avec la température. Ces variations sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée. Toute variation est transformée en une variation de tension entre 0 volts mini et 5 volts maxi.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Un capteur de température peut être utilisé de diverses façons : en tant que capteur d'ambiance, dans

une pièce, il réagit lentement aux changements de température en fonction du nombre de personnes présentes ou du moment de la journée. C'est aussi un très bon capteur de souffle : il réagit à un souffle "chaud" ou à un souffle "froid", ou encore à la chaleur des doigts. Il rejoint ensuite assez rapidement sa valeur de base. Ces informations sont utilisables pour modifier tout processus multimédia en temps réel.Le capteur de température fonctionne de -10¡C à 70¡C. La réponse du capteur augmente avec la température. Attention, ce capteur n'est pas prévu pour résister à des températures extrêmes : il ne fonctionne pas à -30¡C, il ne faut pas le mettre dans une flamme, il ne faut pas tester son fonctionnement avec une flamme de briquet sur la zone sensible.

Usages artistiques connus : En danse, en théâtre, en performance, en cirque, en instrumentation musicale, on peut l'utiliser pour capter les variations de température des doigts ou des membres extérieurs, qui ont tendance à monter avec l'échauffement.Il peut aussi de détecteur dans une installation, sur une assise, afin de connaitre la présence d'un individu sur l'assise. Il peut servir de détecteur dans un dispositif artistique dans lequel survient une réaction chimique exotherme, ou bien l'exposition au soleil, ou au feu.

Précautions et limitations :Pas de précautions

Possibilités de réglage :Pas de précautions particulières, sinon de prendre en compte la légère inertie du capteur, qui donne une petite latence, proportionnelle à l'écart de température entre la température captée et celle de l'air ambiant.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs25_gyro.htm

Le réglage de gain, et le réglage de point zéro

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http://www.interface-z.com/produits/cs25_gyro.htm

Le capteur de température dans l'espace Sensitif

Le capteur nu

La courbe presque linéaire d'une thermistance

20. Capteur de luminosité




Capteur Tout ou Rien :




Dénomination d'usage :Capteur de luminosité

Dénomination électronique :Photorésistance

Autre Dénomination :Capteur de lumière, détecteur de variation de luminosité, light-dependent resistor, LDR, cellule photoélectrique.

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les variations de la luminosité qu'il reçoit

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter les variations de la luminosité qu'il reçoit

Principe physique de cette captation : Un composant dédié, la photorésistance, est composé d'un petit ruban semi-conducteur sensible à la lumière. La résistance de ce circuit, exposé à la luminosité, varie en fonction de la variation de lumière. La résistance de ce circuit sensible augmente quand la luminosité diminue. Les variations sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée. Toute variation est transformée en une variation de tension entre 0 volts mini et 5 volts maxi.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Un capteur de luminosité peut être utilisé de diverses façons : en détection de luminosité ambiante, par exemple détection des variations de la luminosité du jour. En détection de passage d'un corps ou objet, créant une ombre. En détection de passage d'objet lumineux, parfois à longue distance

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avec une optique longue-vue. On peut dissimuler ce capteur derrière une surface semi opaque, claire ou foncée. Lorsque la lumière est stable, en intérieur, on peut aussi l'utiliser en capteur de distance, car la densité d'une ombre augmente avec l'approche de l'objet ou d'un corps devant le capteur.

Usages artistiques connus : Un des capteurs les plus utilisés depuis près de 100 ans, très peu coûteux, utilisé depuis peu avec des accessoires optiques, comme des fibres optiques par exemple, pour le rendre encore plus discret. Toutes les formes artistiques l'utilisent.

Précautions et limitations :Pas de précautions particulières si l'on a une maîtrise des conditions d'éclairage et de ses possibilités de variation. En spectacle, toujours répéter dans les conditions exactes du spectacle: tout reflet ou changement de lumière parasite peut interférer sur la captation. Différents modèles existent selon qu'on travaille en intérieur ou en extérieur, en lumière visible ou en infrarouge: un mauvais choix peut entraîner une saturation du capteur, mais on peut employer des gélatines sombres si la cellule sature aux fortes luminosités

Possibilités de réglage :Un potentiomètre permet d'effectuer un réglage de gain, afin d'adapter au mieux le capteur à l'usage souhaité.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs01_ldr.htm

http://www.interface-z.com/produits/cs01_ldr.htm

Le capteur de luminosité dans l'espace Sensitif

3 modèles de capteur nu

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La courbe d'une photorésistance

Le réglage de gain en blanc au centre

21. Capteur de luminosité avec lentille







Dénomination d'usage :Capteur de luminosité avec lentille

Dénomination électronique :photorésistance et optique associée

Autre Dénomination :capteur de lumière distante, détecteur de variation de luminosité lointaine, LDR à distance , cellule photoélectrique à objectif.

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les variations de la luminosité qu'il reçoit, dans un champ optique défini par la lentille qui le coiffe.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter les variations de la luminosité qu'il reçoit, dans un champ optique défini par la lentille qui le coiffe.

Principe physique de cette captation : Un composant dédié, la photorésistance, est composé d'un petit ruban semi-conducteur sensible à la lumière. La résistance de ce circuit, exposé à la luminosité, varie en fonction de la variation de lumière. La résistance de ce circuit sensible augmente quand la luminosité diminue. Les variations sont filtrées et amplifiées par la carte électronique associée. Toute variation est transformée en une variation de tension entre 0 volts mini et 5 volts maxi. La lentille focalise la lumière en fonction de sa focale et de son ouverture, ici, une longue focale, longue vue.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Ce capteur se comporte comme une caméra 1 pixel. Il permet de voir le passage de quelqu'un, et

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toute variation de luminosité. Il ne nécessite pas, pour fonctionner, d'avoir une ombre projetée directement sur lui. Il surveille la variation de luminosité dans un c™ne dont il est le sommet (mouvement, passage...). Par exemple, il détecte le passage de quelqu'un devant un mur clair. Il a seulement besoin d'un certain contraste entre le fond et l'objet ou les personnes en mouvement.

Usages artistiques connus : Un des capteurs les plus utilisés depuis près de 100 ans, très peu coûteux, utilisé depuis peu avec des accessoires optiques, comme des fibres optiques par exemple, pour le rendre encore plus discret. Toutes les formes artistiques interactives l'utilisent.

Précautions et limitations :Pas de précautions particulières si l'on a une maîtrise des conditions d'éclairage et de ses possibilités de variation. En spectacle, toujours répéter dans les conditions exactes du spectacle: tout reflet ou changement de lumière parasite peut interférer sur la captation.

Possibilités de réglage :Un potentiomètre de réglage permet d'adapter le capteur à la luminosité ambiante. En présence de lumière, le capteur doit donner un signal faible. Le signal augmente soit lorsqu'une ombre est projetée sur l'élément sensible soit lorsqu'un objet ou une personne de tonalité différente, plus claire ou plus foncée, passe dans le champ de surveillance du capteur.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs01_ldr.htm

Le capteur de luminosité dans l'espace Sensitif

http://www.interface-z.com/produits/cs01_ldr.htm

Le capteur nu avec, en blanc, le potentiomètre de réglage

Principe de concentration de la lumière par une lentille

La courbe théorique d'une photorésistance

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22. Capteur de volume sonore







Dénomination d'usage :Capteur de volume sonore

Dénomination électronique :Détecteur de variation de niveau sonore

Autre Dénomination :Niveau sonore, capteur de bruit, détecteur de bruit, variation de volume sonore.

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les variations de volume sonore qu'il reçoit sur sa pastille microphone

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter les variations de volume sonore qu'il reçoit sur sa pastille microphone

Principe physique de cette captation : Un microphone à électret transmet son signal à une électronique de détection d'enveloppe, qui le transforme en tension variable entre 0 volts mini et 5 volts maxi.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Un capteur de volume sonore peut être utilisé de diverses façons, en fonction de son installation ou d'éventuels accessoires matériels de focalisation du son : en détection de volume sonore ambiant, en détection de volume sonore localisé, en détection de volume sonore lointain.

Usages artistiques connus : Un capteur très simple et très efficace en installation, pour détecter la présence ou l'action du public. On peut transmettre des sons venant de divers endroits par un dispositif de guidage tubulaire ( cf sous-marins et bateaux). Le modèle installé dans l'espace sensitif est particulièrement adapté aux sons claquants, brusques et violents.

Précautions et limitations :Pas de précautions particulières si l'on a une maîtrise des conditions sonores globale, le capteur ne

faisant pas de discrimination entre les bruits, tout parasitage sonore sera également capté.

Possibilités de réglage :pas de réglage



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs09_volume.htm

Le capteur de volume sonore dans l'espace Sensitif

Le micro et son électronique de contrôle

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http://www.interface-z.com/produits/cs09_volume.htm

Courbes de la captation de claquements de main

Positionnement du micro dans une parabole pour captation à longue distance

23. Capteur de souffle et pression







Dénomination d'usage :Capteur de souffle et pression

Dénomination électronique :Capteur de différence de pression de gaz

Autre Dénomination :Capteur de souffle, capteur de pression d'air, capteur de pression différentiel

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les variations de pression entre deux volumes gazeux

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter les variations de pression entre deux volumes gazeux

Principe physique de cette captation : Une membrane souple sépare deux conteneurs reliés à des tuyaux. Lorsque la pression n'est pas équilibrée, la membrane est plus ou moins déformée dans un sens ou dans l'autre. Sa déformation est captée et transcrite en signal électrique entre 0 volts mini et 5 volts maxi.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Le capteur comporte deux entrées sur lesquelles brancher des tubes. La différence de pression entre ces entrées sera transcrite en signal électrique.En détecteur de souffle, il faut utiliser un tuyau souple non écrasable, et faire un réglage précis du gain, en augmentant sa sensibilité.

Usages artistiques connus : La détection de souffle nasale ou buccale, est utilisée en danse, en performance, en théâtre, en musique. A la différence d'une captation sonore, elle est indépendante du bruit que fait le souffle ou

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des bruits parasites.Utilisée sur des éléments creux et souples, étanches ou non, en architecture, design ou installation, ce capteur permet de détecter des présences, des poids, des variations de poids, des souffles d'air.

Précautions et limitations :Soigner l'étanchéité des tubes, ne pas mouiller les flux gazeux, et soigneusement régler le gain et le point zéro.

Possibilités de réglage :Ce capteur possède deux potentiomètres de réglage, l'un pour la sensibilité (gain), l'autre pour la valeur par défaut (niveau de zéro, quand le capteur n'est pas manipulé). Ces deux réglages permettent de l'adapter à des situations extrêmement différentes.

Par exemple, en réglage sensible, si l'on souffle légèrement vers le tube, on obtient une variation de signal pleine gamme ( de zero volts à 5 volts) en fonction de l'intensité du souffle. En adaptant le niveau de zéro, on peut aussi travailler en aspiration et expiration. D'autre part, avec un autre réglage de sensibilité, ce capteur supporte une pression nettement plus élevée en entrée et peut être branché sur un objet fermé (coussin, chambre à air, ballon, sculpture molle...) et mesurer un appui sur cet objet ou le poids d'un objet ou d'une personne (transformation en balance).



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://www.interface-z.com/produits/cs20_souffle.htmhttp://www.youtube.com/watch?v=W_6__h8G8J0

Le capteur de souffle dans l'Espace Sensitif

http://www.youtube.com/watch?v=W_6__h8G8J0

http://www.interface-z.com/produits/cs20_souffle.htm

Le capteur nu sans son électronique

Courbes de la captation d'un souffle avec point zéro au milieu

Les deux potentiomètres de réglage

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24. Capteur d'emplacement et de hauteur de son





Dénomination d'usage :Capteur d'emplacement et de hauteur de son

Dénomination électronique :Capteur de panoramique stéréophonique et de hauteur tonale d'un son

Autre Dénomination :Piano et hauteur, détecteur de proximité stéréophonique

Présentation courte :Ce capteur permet de détecter les variations d'emplacement d'un son par rapport à une captation stéréophonique ainsi que la hauteur du son dominant.

Présentation longue :Ce capteur permet de détecter les variations d'emplacement d'un son par rapport à une captation stéréophonique ainsi que la hauteur du son dominant.

Principe physique de cette captation : Deux microphones monophoniques transmettent leur signal à une carte son d'ordinateur. Le logiciel libre Pure Data l'analyse les paramètres de hauteur tonale des deux voix et calcule la différence de volume entre les deux microphones, par détection d'amplitude. L'ensemble produit deux signaux exploitables par les démonstrations multimédia.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Un capteur d'emplacement sonore peut être utilisé de diverses façons, en fonction de son installation ou d'éventuels accessoires matériels de focalisation du son : en détection d'emplacement & hauteur sonore localisée, en détection d'emplacement & hauteur sonore lointaine.

Usages artistiques connus : Ce mode d'analyse de paramètres sonores est utilisé en performance et musique ( voix et instruments), très simple et efficace en installation, en architecture, pour détecter la présence et l'action du public. On peut capter des sons à distance par un système parabolique. La détection de hauteur de son peut être exploitée pour discriminer des sons ou des voix graves ou aiguës, pour suivre ou transcrire les variations de l'évolution tonale d'un bruit, d'une voix ou d'un instrument.

Précautions et limitations :Pas de précautions particulières si l'on a une maîtrise des conditions sonores globales: le capteur ne faisant pas de discrimination entre les bruits, tout parasitage sonore sera également capté. Si la

captation est exploitée pour donner elle même une génération sonore, attention au larsène d'interaction ( bouclage) qui emballerait le dispositif.

Possibilités de réglage :Pas de réglage externe, mais il serait possible de modifier des paramètres internes du patch.


Coût approximatif en euros :prix de la caméra

URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :aucun

Les microphones installés de chaque côté de l'écran dans l'espace Sensitif

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Le module de gestion des signaux venant des 2 micros

Le patch de détection d'emplacement

Le patch de détection de hauteur

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25. Capteur de position de tache de couleur





Dénomination d'usage :Capteur de position de tache de couleur

Dénomination électronique :Vision par ordinateur: détection d'emplacement de couleur rouge sur image

Autre Dénomination :Capteur de position de couleur, position de couleur sur image, tracking de couleur

Présentation courte :Cet ensemble caméra et logiciel permet de détecter l'emplacement d'une tache d'une certaine couleur dans une image vidéo

Présentation longue :Cet ensemble caméra et logiciel permet de détecter l'emplacement d'une tache d'une certaine couleur dans une image vidéo

Principe physique de cette captation : L'analyse se fait en comptant le nombre de pixels consécutifs contenant les composantes de couleur spécifiées, image après image, et en calculant le 'centre de gravité' de cet amas de couleur. On donne également à l'algorithme une fourchette de variation de cette couleur dans laquelle la détection est effective: si une ombre, un reflet ou un changement d'orientation de l'objet coloré ou bine une lumière colorée vient à modifier sa couleur vue par la caméra, l'algorithme le considérera, ou non, comme une tache de la bonne couleur, en fonction de son réglage.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Pour de bons résultats, il est nécessaire que les conditions d'éclairage de la scène filmée soient bonnes et constantes, ce qui est facile à faire en intérieur, mais très difficile en extérieur. Il faut faire de nombreux essais et réglages des paramètres pour bien cerner la fourchette de couleur utile.

Usages artistiques connus : Il est utilisé en installation, en danse, en cirque, en instrumentation musicale, en performance, en théâtre, en architecture, en design.

Précautions et limitations :

Bien éclairer. Bien stabiliser les éclairages. Utiliser une caméra dont l'image est bonne, stable et sans fourmillement ni parasite ni défaut.

Possibilités de réglage :Le patch Pure Data utilisé comporte 2 paramètres pour régler cette détectionOn peut régler la fourchette dans laquelle la couleur peut évoluer tout en étant détectée, par l'objet [pix_alpha], en choisissant les coordonnées RVB ( rouge vert bleu) limite basse et les coordonnées RVB limite haute, sur les deux dernières entrées de cet objet.



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://puredata.info/http://gem.puredata.info/http://fr.wikipedia.org/wiki/PlayStation_Eye

La caméra et l'interface de visualisation dans l'espace Sensitif

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http://fr.wikipedia.org/wiki/PlayStation_Eye

http://gem.puredata.info/

http://puredata.info/

Le patch de détection du rouge et gestion des coordonnées

Le réglage de la fourchette de couleur dans le patch

L'objet vu sans traitement, et après détection.

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26. Capteur d'emplacement de mouvement





Dénomination d'usage :Capteur d'emplacement de mouvement

Dénomination électronique :Camera et analyse d'emplacement de mouvement dans une image vidéo

Autre Dénomination :Localisation de mouvement, détecteur de mouvement vidéo

Présentation courte :Ce module caméra et traitement d'image permet de détecter l'emplacement d'un mouvement dans une image vidéo et de donner les deux coordonnées du centre de gravité de ce mouvement

Présentation longue :Ce module caméra et traitement d'image permet de détecter l'emplacement d'un mouvement dans une image vidéo et de donner les deux coordonnées du centre de gravité de ce mouvement

Principe physique de cette captation : Ce module de vision par ordinateur est un ensemble caméra, ordinateur associé au logiciel libre Pure Data (gestion d'événements multimédia interactifs temps réel), à la bibliothèque graphique GEM et à l'algorithme de reconnaissance de formes reacTIVision. 6 formes imprimées sont utilisables dans l'espace sensitif. Il suffit de les placer devant la caméra de façon optimale, c'est-à-dire bien en face sur un plan 2D parallèle, pour que l'algorithme puisse donner les meilleurs résultats. Les images vidéos sont d'abord binarisées en carreaux noir et blanc, puis les formes sont reconnues en comparant cette image filtrée avec un fichier-dictionnaire où sont stockées leurs caractéristiques visuelles. A noter qu'ici nous n'utilisons que 6 formes, mais 215 formes différentes peuvent être isolées dans une même image. Les données associées à chaque forme sont leur identifiant unique, leurs positions dans un plan 2D (x et y) et l'angle d'inclinaison par rapport à l'horizontal.

Il est utilisé en installation, en instrumentation musicale, en performance, en théâtre.

* En traitement d'image, la binarisation est une opération qui produit deux classes de pixels, en général, ils sont représentés par des pixels noirs et des pixels blancs. (source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Binarisation)

Usage pratique, conseils d'utilisation : Le principal usage est la détection d'emplacement d'un mouvement sur une scène, une installation

ou dans un espace architectural. Pour de bons résultats, il est nécessaire que les conditions d'éclairage de la scène filmée soient bonnes et constantes, et que la qualité de prise de vue soit très bonne, afin d'éviter tout mouvement parasite.

Usages artistiques connus : Danseurs, musiciens, performers sur une scène, détection du public mobile dans une installation, détection de public mobile dans un espace architectural.

Précautions et limitations :Pas de précautions particulières si l'on a une maîtrise des conditions d'éclairage et de ses possibilités de variation. Si un reflet parasite (phare de voiture ou projecteur) vient sur l'image, il sera considéré comme un mouvement et sera détecté.Bien éclairer. Bien stabiliser les éclairages. Utiliser une caméra dont l'image est bonne, stable et sans fourmillement ni parasite ni défaut. En spectacle, toujours répéter dans les conditions exactes du spectacle: tout reflet ou changement de lumière parasite peut interférer sur la captation. Différents modèles de caméra existent selon qu'on travaille en intérieur ou en extérieur, en lumière visible ou en infrarouge.

Possibilités de réglage :Les paramètres pour affiner la détection sont les deux seuils de détection du mouvement sur l'objet Pix_movement2



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :http://gem.iem.at/http://puredata.info

96

http://puredata.info/

http://gem.iem.at/

La camera et l'écran de visualisation dans l'espace Sensitif

Le patch de détection avec les outils GEM

Détection du mouvement et son réglage

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27. Capteur de positions de formes imprimées

Capteur de mouvement une zone d'imageNuméro du capteur dans la base :41




Dénomination d'usage :Capteur de positions de formes imprimées

Dénomination électronique :Vision par ordinateur : détection d'emplacement et position de formes imprimées

Autre Dénomination :fiducial tracking, tracking de marqueurs

Présentation courte :Cet ensemble caméra et logiciel permet de détecter la position (x,y) et l'angle de 6 formes imprimées appelées marqueurs ou fiduciaux.

Présentation longue :Ce module de vision par ordinateur est un ensemble caméra, ordinateur associé au logiciel libre Pure Data (gestion d'événements multimédia interactifs temps réel), à la bibliothèque graphique GEM et à l'algorithme de reconnaissance de formes reacTIVision. 6 formes imprimées sont utilisables dans l'espace sensitif. Il suffit de les placer devant la caméra de façon optimale, c'est-à-dire bien en face sur un plan 2D parallèle, pour que l'algorithme puisse donner les meilleurs résultats. Les images vidéos sont d'abord binarisées en carreaux noir et blanc, puis les formes sont reconnues en comparant cette image filtrée avec un fichier-dictionnaire où sont stockées leurs caractéristiques visuelles. A noter qu'ici nous n'utilisons que 6 formes, mais 215 formes différentes peuvent être isolées dans une même image. Les données associées à chaque forme sont leur identifiant unique, leurs positions dans un plan 2D (x et y) et l'angle d'inclinaison par rapport à l'horizontal.

Il est utilisé en installation, en instrumentation musicale, en performance, en théâtre.

* En traitement d'image, la binarisation est une opération qui produit deux classes de pixels, en général, ils sont représentés par des pixels noirs et des pixels blancs. (source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Binarisation)

Principe physique de cette captation : L'image vidéo est convertie, image par image, en nuances de gris pour être ensuite filtrée et binarisée. L'algorithme de reconnaissance de formes isole alors les formes imprimées en 2D, grâce à un fichier-dictionnaire où sont stockées leurs caractéristiques visuelles. Seules ces formes, appelées aussi marqueurs ou fiducials, sont reconnaissables par l'algorithme. Elles sont téléchargeables sur le site de reactivision, il suffit juste de les imprimées. La finesse de l'algorithme

dépend de deux facteurs, modifiables dans le patch : la résolution de la binarisation, c'est-à-dire le nombre de carreaux en largeur et hauteur, et le contraste.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Pour de bons résultats, il est nécessaire que les conditions d'éclairage de la scène filmée soient bonnes et constantes, ce qui est facile à faire en intérieur, mais très difficile en extérieur. Il faut faire de nombreux essais et réglages des paramètres pour bien affiner le type de mouvement que l'on veut détecter. Une certaine latence est inhérente à la détection des formes, il faut donc manipuler les formes de façon optimale, sur un plan 2D parallèle à la caméra et de façon souple sans a-coups. Le mieux est donc de coller les formes sur objet avec une face plate et rigide, et de mettre en un plan transparent entre la caméra et objets.

Usages artistiques connus : Il est utilisé en installation, en instrumentation musicale, en performance, en théâtre, éventuellement en danse.Exemple : la Reactable

Précautions et limitations :Bien éclairer. Bien stabiliser les éclairages. Utiliser une caméra dont l'image est bonne, stable et sans fourmillement ni parasite ni défaut. Voir conseils d'utilisation

Possibilités de réglage :Le patch comporte 2 paramètres pour régler cette détection1/ Nombre de carreaux noir et blanc en largeur et hauteur2/ Niveau de contraste



URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :Utilisation de GEM, objets [pix_threshold_bernsen] et [pix_fiducialtrack] http://gem.iem.at/reacTIVision :http://reactivision.sourceforge.net/

100

http://reactivision.sourceforge.net/

http://gem.iem.at/

La camera et l'interface de visualisation dans l'espace Sensitif

Quelques marqueurs

Le patch principal

Réglage du nombre de carreaux et contraste

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28. Capteur de mouvement une zone d'image

Capteur de mouvement une zone d'imageNuméro du capteur dans la base :42




Dénomination d'usage :Capteur de mouvement une zone d'image

Dénomination électronique :Vision par ordinateur : détection de mouvement dans une portion d'image video

Autre Dénomination :Tracking de mouvement par zone, tracking de zone

Présentation courte :Cet ensemble caméra et logiciel permet de détecter le moment où une portion d'image change, par exemple lorsqu'un objet ou un personnage bouge dans une zone d'image.

Présentation longue :Ce module de vision par ordinateur est un ensemble caméra, ordinateur associé au logiciel libre Pure Data (gestion d'événements multimédia interactifs temps réel), à la bibliothèque graphique GEM. Il détecte la différence de luminosité entre l'image courante et la précédente, dans 8 zones de l'image vidéo. Si la luminosité change suffisamment, au dessus d'un certain seuil, alors le numéro de la zone est envoyé. Le découpage de l'image, arbitraire, est constitué de deux rangées de 4 zones. Les numéros des zones à gauche seront transmis via le canal 1 et ceux de droite via le canal 2.

Il est utilisé en installation, en instrumentation musicale, en performance, en théâtre, en architecture, en danse.

Principe physique de cette captation : La luminosité moyenne d'une zone de l'image vidéo est calculée en additionnant les 3 canaux rouge, vert et bleu (RVB). Elle est ensuite comparée à la moyenne de l'image précédente. Si la différence est supérieure à un certain seuil, alors la zone activée déclenche un signal identifié. Outre les dimensions et les positions des zones, on peut modifier la sensibilité de la détection en jouant sur la quantité de mouvement à détecter et sur le seuil de comparaison de la luminosité.

Usage pratique, conseils d'utilisation : Pour de bons résultats, il est nécessaire que les conditions d'éclairage de la scène filmée soient bonnes et constantes, ce qui est facile à faire en intérieur, mais très difficile en extérieur. Il faut faire de nombreux essais et réglages des paramètres pour bien affiner le type de mouvement que l'on veut détecter. A noter que le calcul se basant sur un moyenne des couleurs, il faut donc trouver une couleur de fond unie qui possède une moyenne éloignée des choses à détecter.

Usages artistiques connus : Il est utilisé pour détecter des passages, des présences, des arrivées ou des départs dans un espace.

Précautions et limitations :Bien éclairer. Bien stabiliser les éclairages. Utiliser une caméra dont l'image est bonne, stable et sans fourmillement ni parasite ni défaut. Voir conseils d'utilisation

Possibilités de réglage :Le patch comporte 2 paramètres pour régler cette détection1/ Quantité de mouvement2/ Seuil de changement de luminosité

Consommation en mA :Celle de la caméra


URL Lien constructeur du modèle utilisé dans l'Espace Sensitif :utilisation de GEM, objets [pix_movement] et [pix_mean_color] :http://gem.iem.at/

La camera et l'interface de visualisation dans l'espace Sensitif

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http://gem.iem.at/

Le patch de gestion des coordonnées des zones

Le réglage de la quantité de mouvement et du seuil de luminosité dans le patch

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Détail de l'interface de visualisation de l'espace sensitif

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