PHOTOGRAPHIE AÉRIENNE ET SPATIALE

PHOTOGRAPHIE AÉRIENNE ET SPATIALE

Les termes de photographie aérienne et de photographie spatiale recouvrent une très grande variété de documents. Variété dans l’altitude de prise de vue: depuis une centaine de mètres avec un ballon ou un hélicoptère jusqu’à des centaines, voire des milliers de kilomètres avec les véhicules spatiaux. Variété dans la nature des images enregistrées: véritables photographies; images télévisées; données obtenues par des systèmes optico-électroniques, transmises au sol sous forme numérique et traitées ensuite informatiquement. Variété dans l’utilisation de cette «imagerie»: de la carte postale à la reconnaissance militaire, à la recherche scientifique, à la prospection des ressources naturelles, à l’aménagement du territoire. Tantôt l’accent sera mis surtout sur les informations qualitatives; tantôt à ces informations s’ajoutera un aspect métrique, en vue de mesurer des objets au sol ou de cartographier ce sol lui-même. De nombreuses techniques ont été développées pour exploiter les images aériennes et spatiales (cf. PHOTOGRAMMÉTRIE, PHOTO-INTERPRÉTATION, TÉLÉDÉTECTION).

Quelques dates importantes jalonnent l’histoire de ces images: 1855, photographie de Paris prise par Nadar à bord d’un ballon libre; 1878, emploi des émulsions au gélatino-bromure d’argent; 1914-1918, application de la photographie aérienne au renseignement militaire; 1925, premiers levés photogrammétriques ; 1942-1945, développement considérable des photos aériennes pour satisfaire aux besoins stratégiques; 1946, premiers clichés spatiaux, pris aux États-Unis, à une altitude de 130 km, avec une caméra de 35 mm montée à bord d’un V2; enfin, 1959, première image de la Terre prise d’un satellite.

Photographie aérienne documentaire

Destinée à l’édition imprimée ou audiovisuelle, à l’enseignement, aux études de sites – notamment urbains –, donc à la protection de l’environnement, à l’aménagement, aux visualisations des projets de construction ou de génie civil (photomontages), parfois à la recherche scientifique, particulièrement en archéologie et en sciences de la Terre, la photographie aérienne documentaire est, selon le cas, individuelle ou réalisée par séries représentant, sous différents angles, une zone ou un itinéraire. Il s’agit presque exclusivement de photographies obliques prises à basse altitude, à partir d’avion ou d’hélicoptère. Les appareils employés sont d’excellente qualité; d’assez grand format, ils sont équipés d’objectifs lumineux et permettent des temps de pose très courts (par exemple: Aero Technika 45 de Linhof, format 4 pouces 憐 5 pouces).

Les photographies aériennes documentaires des forces armées sont d’autre sorte: ce sont soit des clichés de reconnaissance enregistrés par des avions très rapides, volant très bas, pris à l’aide d’appareils spéciaux munis d’un dispositif de compensation du «filé» qui entraîne le film derrière une fente à une vitesse égale à celle du déplacement de l’image optique; soit des photographies prises lors de vols à très haute altitude, avec des téléobjectifs de très grande focale – 5 m et plus (cf. objectifs PHOTOGRAPHIQUES).

Photographie aérienne technique

Il s’agit essentiellement de la couverture aérienne complète d’une zone plus ou moins vaste d’un territoire, composée de photographies à axe vertical (à quelques degrés près). Cette couverture est double en ce sens qu’elle est stéréoscopique. Elle est effectuée à bord d’un avion (quelquefois, à basse altitude, à bord d’un hélicoptère), selon des bandes rectilignes et parallèles (cf. figure). Dans chaque bande, la cadence est telle que les images successives se recouvrent d’environ 60 p. 100; chaque «couple» formé par deux photographies successives peut ainsi être examiné en relief sous un stéréoscope (cf. PHOTO-INTERPRÉTATION); cela permet aussi d’effectuer sur cette image en relief des mesures extrêmement précises par stéréophotogrammétrie. On assure, d’autre part, un chevauchement de 10 à 15 p. 100 entre bandes adjacentes.

Ces couvertures sont, avant tout, destinées à la cartographie topographique. On utilise des «chambres métriques» dotées d’un objectif de haute qualité (résolution élevée, distorsion négligeable, faible chute de luminosité, correction chromatique optimale), muni d’un obturateur central. Les formats, standardisés, sont de 23 cm 憐 23 cm, les focales vont de 85 à 305 mm. Les grands champs, 90⁰ et 120⁰, sont le plus souvent utilisés mais, pour les prises de vues à grande échelle, on choisit de préférence de plus petits champs correspondant aux focales de 210 et 305 mm. Les films de 240 mm, en rouleaux de 76 ou 120 m, sont en polyester (grande stabilité); la planéité de l’image, au moment de la prise de vue, est assurée par un dispositif à dépression. Le fonctionnement des chambres est entièrement automatique, les cadences minimales étant de 2 secondes.

Pour les missions destinées aux levés photogrammétriques, des émulsions panchromatiques, spécialement conçues pour la photographie aérienne en raison de l’atténuation des contrastes due à la traversée d’une tranche plus ou moins épaisse de l’atmosphère, sont le plus couramment utilisées; elles allient une haute résolution (de 90 à 110 lignes/mm) à une sensibilité élevée (entre 200 et 1 000 I.S.O.); on leur associe un filtre jaune ou orangé. Ces mêmes missions servent aussi aux travaux de photo-interprétation; elles sont alors souvent prises simultanément sur deux émulsions différentes, les autres films étant destinés à la photographie dans l’infrarouge, ou en couleurs, ou en «fausses couleurs» – émulsions à trois couches, sensibles à des rayonnements de différentes longueurs d’onde et contenant des substances chimiques qui, au moment du développement, prennent des couleurs arbitraires, accentuant les contrastes et facilitant l’interprétation (cf. pl. II).

Les avions «photographes» reçoivent un équipement particulier: trappes pour les chambres photographiques, aménagement d’un poste ad hoc pour le navigateur, etc. Ils doivent voler à une altitude constante qui détermine l’échelle des photographies (focale/hauteur de vol) et suivant des axes rectilignes préétablis. Cela exige une navigation délicate pour laquelle on utilise des viseurs spéciaux, des systèmes Doppler ou radar, etc. Prises à des échelles très variables selon leur but (de 1: 500 à 1: 120 000), les couvertures verticales techniques s’étendent chaque année sur de très vastes surfaces. En France, un cinquième du territoire est maintenant couvert annuellement par l’Institut géographique national.

Photographie spatiale

À la limite de la photographie, les images spatiales sont d’abord des images télévisées. Tels sont les clichés transmis par les divers satellites météorologiques et par les capteurs des satellites d’étude des ressources terrestres (programme américain E.R.T.S. - Earth Resources Technology Satellite - ou Landsat); ce capteur comporte trois caméras de télévision qui observent la même zone de la surface terrestre, mais opèrent dans trois bandes spectrales différentes (système R.B.V., Return Beam Vidicon ). D’autre part, les enregistrements électroniques de signaux produits par des cellules sensibles recevant des rayonnements correspondant à une frange de longueurs d’onde (capteurs à balayage multispectraux) sont ensuite traités numériquement ou «restitués» sur un film donnant une image voisine d’une photographie. Les satellites Landsat sont également équipés de tels systèmes qui produisent des «scènes» de 180 km 憐 180 km; contiguës les unes aux autres, ces scènes couvrent régulièrement toute la planète. Dans les satellites français S.P.O.T. (1986, 1990, 1993), un système récepteur formé de plusieurs barrettes de 1 728 photodiodes à transfert de charge remplace les capteurs à balayage.

Mais l’imagerie spatiale comporte aussi de véritables photographies lorsqu’elles sont prises par des astronautes. Les clichés collectés lors des missions Mercury, Gemini, Apollo, Skylab, etc., obtenus généralement sur film Ektachrome avec des appareils Hasselblad équipés d’objectifs Carl Zeiss de 250, 80 ou 35 mm de focale, sont d’une qualité remarquable et ont été largement diffusés. Dans les navettes spatiales américaines et la station orbitale russe Mir, on emploie des appareils de prise de vues beaucoup plus importants. Pour les Soyouz-Saliout soviétiques, la firme Zeiss-Jena avait mis au point une caméra multispectrale M.K.F.-6, comportant six objectifs de 125 mm de focale et prenant simultanément des photographies sur six films de 70 mm dans des bandes spectrales étroites différentes. Lors du premier vol du laboratoire spatial européen Spacelab, embarqué à bord de la navette américaine Columbia (déc. 1983), une chambre métrique Carl Zeiss de 305 mm de focale, de format 23 cm 憐 23 cm, a été embarquée; elle a enregistré de remarquables photographies panchromatiques et «fausses couleurs», à l’échelle de 1 : 820 000. Enfin, pour les missions d’observation de la Terre des navettes spatiales, la N.A.S.A. a réalisé une caméra photogrammétrique de grand format (23 cm 憐 46 cm), de focale 300 mm, entièrement conçue pour un fonctionnement automatique à bord de la palette de la navette et munie d’un système de compensation du filé.

Encyclopédie Universelle. 2012.