La photographie numérique

Après " le quantique " voici " la photographie numérique " . 
Le monde du numérique est aussi révolutionnaire mais sûrement moins mystérieux que le monde de la physique quantique.
Mon intention est de présenter aux profanes, très simplement et très clairement, quelques notions sans termes trop techniques destinés aux spécialistes ou aux étudiants de la chose (je pense à certains séminaires où les gens se tutoyaient et discutaient entre eux à voix haute en employant des termes bien savants, oubliant les pauvres individus comme moi, qui essayaient de comprendre.....).

Dans les jardins d'Albert Kahn
Albert Kahn (1860-1940) était un riche banquier français, mécène, pacifiste et humaniste. Il constitua une collection mondialement connue: les archives de la planète. Il fit construire aussi de magnifiques jardins dans sa résidence à Boulogne-Billancourt  près de Paris. L'avant-veille de sa mort il se promenait encore dans ses jardins.

J'y ai pris deux belles photos, mais si elles sont belles je n'y suis absolument pour rien. C'est mon petit appareil-photo qui réalise des prouesses instantanément grâce au numérique, cette merveilleuse technologie de la fin du XX ème siècle.

Sans doute la neige de ce mois de Février a-t-elle embelli le paysage ?

Ce jardin japonais rend hommage aux voyages d'Albert Kahn au Japon.

Cette forêt bleue doit son nom à la couleur bleue des cèdres de l'Atlas et des épicéas du Colorado.

Albert Kahn  voulait, avec ces arbres, réunir symboliquement les continents africain et américain dans un monde qu'il souhaitait en paix.





La photographie numérique

Le capteur
Fini le rouleau de pellicule que l'on faisait développer dans une boutique après plusieurs jours d'attente et en payant! La lumière n'est plus recueillie sur une pellicule mais sur un capteur. A partir des photons lumineux qu'il reçoit, le capteur fabrique des électrons indispensables à un premier codage car ils transportent un courant électrique nécessaire à la fabrication des bits, ces éléments prenant les valeurs 0 (absence de courant) ou 1(présence de courant).

Le codage
Le codage se fait de la même façon que dans un ordinateur (voir mon article "le code informatique" du 13 /12 /2014).

Un octet est une suite de 8 bits: 00000000, 00000001, 00000010,...., 00100110,...., 11111111.

Un pixel est le plus petit élément d'une image. Plus le nombre de pixels est grand, plus la qualité de l'image est meilleure. La couleur d'un pixel est constituée de 3 composantes primaires: le rouge, le vert, le bleu d'intensités variables. Chaque composante est codée par un octet donc un pixel est codé à l'aide de 3 octets.

Mais ce codage est bien lourd, la multitude des pixels avec leurs cortèges d'octets de 8 bits est ingérable!! C'est pourquoi un deuxième codage est nécessaire, utilisant des nombres beaucoup plus simples. D'où l'appellation de photographie numérique.

Le stockage
Ce sont ces derniers nombres qui sont stockés dans la mémoire, cette petite carte (SD, MS, CF, MMC,.....) que l'on met dans un appareil-photo.

La restitution des images
Un décodage renvoie les pixels stockés et permet de visualiser les photos qui ont été prises.
Une clé USB transfère les photos dans un ordinateur qui peut les renvoyer ensuite dans d'autres ordinateurs, iPhones, iPads, etc,,...

C'est ainsi que vous avez vu mes belles images ci-dessus.

Le" numérique" est utilisé dans bien d'autres domaines : le son, la vidéo, la télévision, le cinéma sont aujourd'hui NUMERIQUES !

Le quantique

Quantique! Vous avez dit quantique! Comme c'est bizarre! En effet, la physique quantique est bizarre. Elle est déroutante, elle décrit un comportement de certaines particules microscopiques bien différent de celui des objets macroscopiques c'est-à-dire visibles à l'oeil nu.

Le comportement de l'infiniment petit

La superposition de plusieurs états
La position, la vitesse, l'énergie, etc,.... sont des états d'une particule. En physique quantique chacun de ces états est lui-même la superposition de plusieurs états simultanément.
Par exemple un électron envoyé sur un écran peut se trouver, en même temps, à un endroit, à un autre, à un autre,.... et atteindre plusieurs vitesses à la fois.
C'est cette simultanéité qui est surprenante.

Le hasard
Einstein disait "Dieu ne joue pas aux dés" et pourtant les mesures d'un état sont bien aléatoires, elles sont le fruit du hasard, avec une probabilité de se réaliser et non une certitude.
Dans l'exemple précédent, chacune des positions ou des vitesses a une certaine probabilité (nombre compris entre 0 et 1) de se produire.

La dualité onde-particule
Une particule peut se comporter à la fois comme une onde et comme un corpuscule (un quantum).
Par exemple la lumière est faite d'ondes électromagnétiques et de photons. On peut, de même, associer une onde à un électron. Il en est ainsi pour d'autres particules (voir mon article "La double nature onde-particule" du 10/10/2014).

La quantification
En physique classique, les états peuvent prendre des valeurs continues. Par exemple on peut faire varier la vitesse d'un avion de façon continue de 0 à 300 km/h, en chauffant de l'eau on peut augmenter sa température progressivement de 0 à 100°C.

En physique quantique, les valeurs des états sont quantifiées. On ne peut passer de façon continue d'une valeur d'un état à une autre. Par exemple, les électrons d'un atome forment un "nuage" stratifié en couches ayant différents niveaux d'énergie dont la valeur est bien déterminée. L'énergie d'un électron porté à haute température varie par paliers en passant d'un niveau d'énergie à un autre.

L'intrication
Une interaction en un endroit d'une particule a une répercussion immédiate sur une autre particule en un autre endroit. On dit alors que les deux particules sont intriquées : les états de l'une dépendent des états de l'autre.
Nous donnerons plus loin un exemple de cette intrication, dans les ordinateurs quantiques.

Applications

Le microscope électronique
Une application très employée de la dualité onde / électron est celle du microscope électronique.
Dans un microscope électronique le faisceau d'électrons envoyés sur un objet a une longueur d'onde beaucoup plus petite que celles d'un faisceau de lumière d'un microscope optique d'où une résolution (la plus petite distance séparant deux points) beaucoup plus petite et un grandissement (rapport du diamètre  de l'image à celui de l'objet) beaucoup plus grand.

L'ordinateur quantique
Le bit (binary digit) est la plus petite unité d'information d'un ordinateur classique, pouvant prendre les valeurs 0 (absence de courant) ou 1 (présence de courant).

Le qubit (ou bit quantique) est la plus petite unité d'information d'un ordinateur quantique, sa valeur est la superposition des deux états 0 et 1 c'est-à-dire une combinaison de ces deux états avec une probabilité de les obtenir.

Deux qubits peuvent avoir  une intrication quantique : l'état d'un qubit dépend de celui d'un autre qubit et vice versa.

Ces deux propriétés (superposition des états et intrication) permettent d'augmenter considérablement la vitesse de calculs et la puissance des futurs ordinateurs quantiques.

La thérapie quantique
De nombreux congrès sur une forme nouvelle de médecine, la thérapie quantique, ont eu lieu. De quoi s'agit-il?
Notre corps contient une multitude de particules d'ondes électromagnétiques, les biophotons, qui émettent des informations en tous genres sur notre état de santé.

Patiente utilisant l'appareil de médecine
quantique: le BICOM

Ci -contre, une patiente est harnachée d'électrodes. Les informations sont recueillies sur un écran et analysées par un appareil de médecine quantique qui détermine l'état de santé de la patiente, il donne un bilan complet
physiologique et émotionnel.

L'appareil renvoie ensuite des informations permettant de diagnostiquer des défaillances de l'organisme et de le rééquilibrer.

Ces informations permettent d'obtenir, dans certains cas, une amélioration d'un état, mais elles sont fondées sur des probabilités, comme toute la physique quantique.


Conclusion
La difficulté, pour moi, a été de transmettre le plus simplement possible  des notions bien compliquées.
J'ai voulu donner un aperçu de la physique quantique tellement surprenante, mais aussi tellement passionnante et révolutionnaire.

J'espère que vous avez appris quelque chose, que votre" état "de disposition à l'égard de cette physique quantique s'est amélioré...... si vous vous êtes donné la peine de lire mon billet!

La forêt de Compiègne

A 85 km au Nord de Paris se trouve l'une des plus grandes et des plus belles forêts de France, la forêt de Compiègne. Elle abrite deux lieux ô combien historiques: le château de Compiègne que je connais bien et la Clairière de l'Armistice. Je vais vous raconter leur histoire.

Le château de Compiègne

Retour du sacre de Reims 
En 1429, revenant de Reims où il avait été sacré en présence de Jeanne d'Arc, Charles VII fit une entrée solennelle au château de Compiègne et y séjourna 12 jours. Il inaugura alors une tradition: celle de la halte au château au retour du sacre de Reims, elle fut pratiquée jusqu'à Charles X inclus.

En villégiature ou à la chasse
De nombreux souverains de France (François 1er, Henri IV, LouisXIII, Louis XIV, Louis XV, Louis XVI, Napoléon 1er, Napoléon III) y vinrent en villégiature ou pour chasser dans l'immense forêt de Compiègne.

Trois rencontres et un mariage
Ce qui est pour le moins surprenant, ce sont les trois rencontres historiques favorisées par des séjours sans doute idylliques dans ce château:

• En 1770 ce fut la première rencontre du Dauphin le futur roi Louis XVI et de Marie-Antoinette.
• En 1810 (40 ans plus tard) scénario identique avec Napoléon 1er et Marie-Louise d'Autriche la future impératrice.
• En 1852 même chose avec Napoléon III et Eugénie de Montijo qui sera aussi impératrice de France.

Il y eut également un beau mariage, celui de la princesse Louise-Marie d' Orléans, fille du roi Louis-Philippe, avec Léopold 1er roi des Belges.

Les Séries de Compiègne
Sous le Second Empire furent organisées des "Séries". Périodiquement un grand nombre d'invités des souverains (princes, ambassadeurs, le peintre Delacroix, les écrivains Vigny, Musset, Flaubert, les musiciens Gounod, Verdi, les savants Claude Bernard, Cuvier, Pasteur, etc,....) étaient conviés à passer une semaine au château.

Plus récemment
Durant la première guerre mondiale, on y installa le GQG (Grand Quartier Général) anglais, puis le GQG du général Pétain ainsi qu'un hôpital militaire.
En 2006 fut organisé le sommet France-Allemagne-Russie réunissant Jacques Chirac, Angela Merkel et Vladimir Poutine.                                      

La Clairière de l'Armistice

Le wagon de l'Armistice

C'est dans la clairière de Rethondes en forêt de Compiègne que le Maréchal Foch reçut les plénipotentiaires allemands le 11 Novembre 1918. L'armistice fut signé dans un wagon que l'on appela "le wagon de l'Armistice".                        

C'est dans ce même wagon que fut signé l'armistice du 22 Juin 1940 à la demande d'Hitler qui prit ainsi sa revanche.                                      

Face à l'avancée alliée, ce wagon fut brûlé par les SS en Avril 1945, ne laissant que la statue de Foch.                                                                  

Le site a été reconstitué à l'identique (avec une réplique du célèbre wagon) ultérieurement.                                                                                            

J'espère que vous avez appris quelque chose. C'est mon souhait le plus cher!