Amortir les vibrations de la ligne

Concerne tout ce qu'il faut savoir avant et pendant une séance de prise de vue avec un cerf-volant. sécurité , aérologie, les "bonnes pratiques", les erreurs à ne pas commettre, etc...

Amortir les vibrations de la ligne

Messagede becotus le Dim 13 Mai 2007, 0:54

Cest souvent en parlant des lignes ou de photos "pas très nettes" que les vibrations de la ligne sont mises en avant.
Examinons en premier lieu l'origine des vibrations.

Le plus souvent, c'est la ligne qui est suffisamment tendue pour se mettre en vibration sous l'effet du vent. Le cerf-volant est alors considéré comme un point fixe. C'est le principe des harpes à vent et de tous les systèmes à cordes de musiques aéoliennes. Familièrement nous disons que la ligne "chante". Ces vibrations ont un déplacement transversal. Elles ont des fréquences très grandes, et donc des amplitudes très faibles. Notons qu'une fréquence élevée correspond à une amplitude faible, et à une énergie peu importante. Une fréquence peu élevée aura une amplitude plus importante, et beaucoup plus d'énergie. Un rien suffit à stopper ces vibrations. Une pince à linge posée sur la corde peut suffire si sa masse est suffisante. Elle peut alors créer un noeud, c'est à dire un point où l'amplitude des vibrations devient nulle. Au départ, les deux noeuds sont le cerf-volant, et le point d'ancrage. La longueur de la partie de corde vibrante produit des fréquences plus élevées quand la longueur entre deux noeuds est plus courte. Si une pince à linge suffit à stopper les vibrations et à produire un noeud, la nacelle de masse bien plus élevée le fera aussi. Et comme elle induit un noeud, celà veut dire qu'elle ne bouge pas. Vous pouvez vérifier quand vous installez une nacelle sur le fil, juste avant de la poser, vous ressentez cette vibration, et vous pouvez entendre chanter la ligne. Une fois la nacelle posée, en dessous de celle-ci, on n'entend plus la corde chanter. mais une fois la nacelle éloignée la corde se remettra à chanter, cette fois à cause du vent sur la partie de ligne entre la nacelle et le sol.

Il existe une autre origine aux vibrations, c'est le cerf-volant lui-même. il n'est plus un point fixe, mais un moteur à vibrations. Il nous arrive parfois de sentir dans la corde de telles vibrations, qui nous donnent l'impression que la corde est sans cesse tirée au rythme de quelques impulsions par seconde. Il est vrai que ces vibrations sont longitudinales, ont une fréquence très basse, et une amplitude de quelques millimètres. La pince à linge sera totalement inefficace pour amortir ces vibrations. Même la nacelle n'y suffit pas. La preuve en est que nous ressentons ces vibrations au sol, avec la nacelle posée sur la ligne. Par contre, le gros anneau en caoutchouc qui agit en absorbant jusqu'à quelques millimètres de fil, est efficace. Il agit en effet sur le déplacement longitudinal de l'onde vibratoire. Cependant, au niveau de l'appareil photographique, grâce à l'inertie de la nacelle et à la longueur pendulaire de la suspension, le phénomène n'y est pas répercuté.

Il existe enfin une troisième impulsion périodique, je n'ose plus parler de vibration, qui est la variation de la traction du fil selon les variations du vent. Ces variations, de plusieurs kilos, produisent des allongements du fil de plusieurs, voire quelques dizaines de centimètres de longueur suivant la nature du fil de retenue. Bien entendu, celà produit des déplacements longitudinaux de la nacelle qui deviennent préjudiciables à cause du balancement rapide de cette dernière. On ne peur s'y soustraire, et il faut alors imaginer des dispositifs de nacelle pour combattre les effets de ces impulsions.

En imaginant que le vent est très régulier, donc aucune de ces dernières impulsions, et qu'il est sufffisamment fort pour produire à la fois les vibrations transversales et longitudinales citées ci-dessus, voyons quel déplacement maximum produirait des photos floues.
Pour cela il faut calculer le déplacement qui produit un écart significatif d'un point de l'image par rapport au cercle de confusion. Je prends por cela la valeur de l'acuité visuelle qui est plus petite que le cercle de confusion. (Voir sur mon site au chapître photo pour ces deux notions et la relation entre les deux). Le déplacement supposé serait alors égal à la focale multipliée par l'acuité. Pour un photoscope compact, ce serait par exemple 7x0,0004 = 0,0028mm soit pratiquement 3 microns. Je prends aussi la vitesse d'obturation moyenne de 1/250 soit 0,004 secondes ou 4 milli secondes. Supposons que l'amplitude se fasse totalement pendant le temps d'exposition. La période vibratoire est alors égale au temps d'exposition, et la fréquence est alors de 250 hertz. Ainsi, l'amplitude mesurée, et la fréquence feraient que toutes les photos seraient floues si la nacelle ne servait pas de noeud pour de telles vibrations.
Les vibrations dues au cerf-volant sont évidemment de fréquence beaucoup plus basses, disons 5 hertz, soit une période de 0,2 secondes. Leur amplitude est plus importante, entre 0,1 et quelques mm. Là encore, ces vibrations sont sans effet sur les photos, sauf cas extrêmes.

Quelles sont vos expériences sur ces phénomènes. Qu'avez-vous observé, ressenti? Que vous suscite la description ci-dessus?
Avez-vous parfois obtenu des photos de paysages parfaitement nettes où on a l'impression de voir le fil vibrer?
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Messagede plesage le Dim 13 Mai 2007, 18:36

Je suis toujours admiratif de constater ton extraordinaire faculté à expliquer, décrire, enseigner et surtout partager tes observations et expériences. Avant tout Merci.
Ce qui suit n'est que le fruit modeste d'observations et de quelques experience ( je suis loin d'avoir tes heures de vols!) je pense que la nature de la ligne et de son elasticité peut avoir une certaine incidence sur ces mouvements vibratoires et de résonnance, la nature du vent : établi et stable ou en rafales est, je pense un autre éléments à considérer dans l'observation. Il est peut être également possible que la température ambiante puisse aussi avoir un rôle à jouer et enfin la nature du sujet photographié.
J'ai fait pas mal de photo aérienne depuis des hélico et très rarement même avec un 85 mm au 1/250 je n'ai eu d'effet de "bougé" alors que côté vibrations la nacelle d'un hélico ressemble plus à un batteur malaxeur qu'à un fil de cerf volant, alors qu'avec un 28mm au 1/800 sur un fil de cerf volant j'ai trop souvent un résultat que j'analyserais être un mix de "bougé" mais aussi de "floutté".
Une série d'aérophotos d'une église depuis une plateforme stable dans un vent établi et stable aura un pourcentage de réussite supérieure à une série d'aerophotos d'un bateau à pleine vitesse prise depuis un autre bateau en mouvement aura quant à elle un pourcentage inférieur.
Je n'ai pas encore essayé la pince à linge, les amortisseurs caoutchouc en amont et aval de la ligne mais j'ai l'impression que les avis sont partagés, j'ai essayé les Kap Feathers de Mike Jones et je reste dubitatif quant à leur efficacité.
Je suis certain que le Caplio GX100 au 1/2000 pourra parer à ces aléas !
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Messagede becotus le Lun 14 Mai 2007, 3:40

Ton expérience et celle des autres membres de ce forum est très importante. Cumuler les observations de 5 personnes durant deux ans avec des moyens et des conditions de prises de vues très différentes est comparable à une seule personne durant 10 ans.
Tu as raison de dire qu'il faut comparer ce qui est comparable. En hélico, il y a les vibrations dues aux moteurs, donc des turbines à des fréquences supérieures à 100Hz et les vibrations des pales, dont je ne me souviens pas exactement de la gamme de vitesse, mais certainement quelque chose entre 1 et 5 Hz.
Quand tu parles de 85mm, je vois bien un objectif focale fixe d'un reflex argentique, ouverture 2,8 et utilisé entre 5,6 et 8. Alors bien entendu, un équivalent 28mm d'un zoom compact numérique, même d'un objectif signé d'une grande marque ne tient pas la comparaison. Le problème de ces zooms est qu'ils ont la singularité d'adoucir très fortement l'image lorsqu'ils sont en position grand-angle. N'oublions pas que les très spéciales cellules des fameux pixels de nos capteurs numériques ne prennent en fait la lumière que de ce qui leur arrive vraiment droit devant, car c'est comme si elles étaient au fond d'un tube. Alors forcément, les rayons très obliques des grands angles, elles y pensent même pas! C'est pourquoi peu de fabricants proposent des objectifs en dessous du 35mm. En digital compact, Nikon descend rarement en dessous des 38mm! Donc, les performances sont amoindries. Ajoutons aussi qu'en grand angle, on espère voir au moins autant de détails qu'avec un 35mm, voire qu'avec un objectif normal, et alors là, à 6 Méga pixels, ou moins, c'est la cata. Il est impossible de sortir ces détails inconsciemment espérés. Il faut au moins 10 Mega. Les derniers appareils sortants avec ces capteurs vont nous permettre ces photos que je faisais sans peine en argentique avec l'Olympus AF 10 XB, focale fixe 28mm, vitesse d'obturation maxi 1/250 et qui coutait moins de 500F disons dans les 70 euros.
Ce qui me ramène aux vibrations: même avec cet appareil tout aussi léger j'obtiens des images qui ont du nerf et du tonus. Je ne crois donc pas que ce que tu observes provienne de vibrations.
Tu remarqueras que dans les années 1995 à 2005 on parlait peu de vibrations. Il n'y a eu aucun sujet là dessus dans Aerial Eye. C'est quand même bizzare, et nous passions tout autant nos photos à la loupe, surtout qu'on en prenait beaucoup moins, pellicule oblige.
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Messagede michel22 le Lun 14 Mai 2007, 16:55

Pour ma part, je n'ai jamais fait attention aux vibrations de la ligne.
J'utilise la plupart du temps des vitesse d'obturation autour du millième;

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