{"id":22378,"date":"2025-08-13T17:50:10","date_gmt":"2025-08-13T15:50:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.heliotis.com\/recherche_c4\/"},"modified":"2026-01-12T18:12:54","modified_gmt":"2026-01-12T17:12:54","slug":"recherche_c4","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.heliotis.com\/fr\/recherche_c4\/","title":{"rendered":"recherche_C4"},"content":{"rendered":"\t\t
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1 million de
Lock-ins.
Simultan\u00e9ment.<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\theliCam\u2122 C4 \/ C4M<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Exp\u00e9riences de Lock-in \u2013 con\u00e7ues de mani\u00e8re massivement parall\u00e8le<\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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De la mesure ponctuelle \u00e0 l\u2019imagerie Lock-in<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les amplificateurs Lock-in classiques mesurent de mani\u00e8re ponctuelle. En revanche, dans l\u2019imagerie Lock-in, la m\u00eame d\u00e9modulation est effectu\u00e9e en parall\u00e8le au niveau des pixels \u2013 amplitude et phase pour chaque pixel. Cela permet de r\u00e9aliser des exp\u00e9riences difficilement r\u00e9alisables, voire impossibles, avec des mesures ponctuelles : informations de phase spatialement r\u00e9solues, cartographies rapides et \u00e9valuations robustes, m\u00eame en cas de bruit important. <\/p>

Dans les applications avec des conditions d’\u00e9clairage exigeantes \u2013 qu’il s’agisse d’un signal faible dans un bruit important ou d’une lumi\u00e8re de fond ou parasite tr\u00e8s forte \u2013 les cam\u00e9ras conventionnelles atteignent leurs limites. Soit une saturation (\u00e9cr\u00eatage) se produit rapidement, soit le signal faible doit \u00eatre moyenn\u00e9 pour r\u00e9duire le bruit, ce qui ralentit la cadence ou la rend m\u00eame impossible. Dans les deux cas, le signal utile est domin\u00e9 par des sources de perturbation. Si le signal utile peut toutefois \u00eatre modul\u00e9 et ainsi s\u00e9par\u00e9 des signaux parasites, la heliCam\u2122 C4 continue de fournir des images de haute qualit\u00e9. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Image 1 : Une cam\u00e9ra dot\u00e9e de la technique Lock-in au niveau des pixels peut supprimer presque enti\u00e8rement les sources de perturbation sp\u00e9cifiques, telles qu\u2019un arri\u00e8re-plan constant ou un bruit 1\/f.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Rendre les signaux faibles visibles \u2013 m\u00eame en cas de bruit important<\/div>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le principe du Lock-in<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Un amplificateur Lock-in rend visibles des signaux extr\u00eamement faibles, m\u00eame s\u2019ils sont recouverts de bruit et de lumi\u00e8re parasite. Il compare le signal d\u2019entr\u00e9e s(t)<\/em> de mani\u00e8re synchrone avec un signal de r\u00e9f\u00e9rence de m\u00eame fr\u00e9quence et phase (d\u00e9tection sensible \u00e0 la phase). <\/p>

Fonctionnement en bref :<\/strong>
1. Entr\u00e9e :<\/em> s(t)<\/em> contient le signal utile + le bruit + les signaux parasites
2. Multiplication synchrone :<\/em> avec les r\u00e9f\u00e9rences cos(\u03c9t)<\/code> et sin(\u03c9t)<\/code> \u2192 deux canaux I<\/strong> (en phase) et Q<\/strong> (quadrature).
3. Int\u00e9gration \/ passe-bas :<\/em> La moyenne sur le temps de mesure T<\/strong> r\u00e9duit la largeur de bande du bruit (ENBW \u2248 1\/(2T)) et supprime les parties en dehors de la fr\u00e9quence de r\u00e9f\u00e9rence.<\/p>

R\u00e9sultat :<\/strong>
\u2022 Amplitude : R<\/strong> = \u221a(I2<\/sup> + Q2<\/sup>)
\u2022 Phase : \u03c6<\/strong> = atan2(Q, I)
\u2022 Le bruit \u00e0 large bande et la lumi\u00e8re parasite non synchrone s\u2019estompent en grande partie ; le signal utile reste en tant que composante continue.
\u2022 En pratique, le Lock-in agit comme un filtre tr\u00e8s \u00e9troit, sensible \u00e0 la phase<\/strong>, dont la s\u00e9lectivit\u00e9 est d\u00e9termin\u00e9e par le temps d\u2019int\u00e9gration T<\/strong>.<\/p>

Dans l\u2019imagerie Lock-in<\/strong>, le m\u00eame processus est ex\u00e9cut\u00e9 en parall\u00e8le au niveau des pixels<\/strong> : chaque pixel fournit I\/Q (ou amplitude\/phase) \u2013 la base pour des mesures spatialement r\u00e9solues et sensibles \u00e0 la phase dans des conditions d\u2019\u00e9clairage exigeantes.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Image 2 : Signal utile fortement bruit\u00e9 dans le domaine temporel (\u00e0 gauche) et dans le domaine fr\u00e9quentiel (\u00e0 droite). Malgr\u00e9 des amplitudes de perturbation plus importantes, le signal utile peut \u00eatre extrait et mesur\u00e9 avec succ\u00e8s gr\u00e2ce au principe du Lock-in. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Traitement du signal directement au niveau de l'image<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Le traitement du signal Lock-in au niveau des pixels, d\u00e9velopp\u00e9 et brevet\u00e9 par Heliotis, est l\u2019\u00e9l\u00e9ment central de tous nos produits. Dans notre capteur d\u2019image CMOS propri\u00e9taire, la d\u00e9modulation sensible \u00e0 la phase n\u2019a pas lieu dans le trajet du signal en aval, mais directement sur chaque pixel. Chaque pixel effectue une mesure synchrone I\/Q et \u00e9met respectivement une valeur In-Phase (I) de 10 bits et une valeur Quadrature (Q) de 10 bits (d\u00e9modulation \u00e0 double phase). \u00c0 partir de I et Q, l\u2019amplitude et la phase du signal utile peuvent \u00eatre d\u00e9termin\u00e9es imm\u00e9diatement \u2013 de mani\u00e8re surfacique, stable et reproductible. <\/p>

Cette d\u00e9modulation parall\u00e8le au niveau des pixels supprime l’arri\u00e8re-plan constant, le bruit 1\/f et la lumi\u00e8re parasite non synchrone d\u00e8s l’acquisition, de sorte que m\u00eame les signaux modul\u00e9s tr\u00e8s faibles deviennent visibles de mani\u00e8re fiable \u2013 sans longs temps de moyennage.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"heliSensS4IQ3\"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tLa plateforme est disponible en deux r\u00e9solutions : heliCam\u2122 C4 (512 \u00d7 542 pixels) et heliCam\u2122 C4M haute r\u00e9solution (1024 \u00d7 1102 pixels). Ainsi, la plateforme C4 ouvre la voie \u00e0 l\u2019imagerie Lock-in massivement parall\u00e8le \u2013 la base technologique de notre gamme de cam\u00e9ras. \t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Applications typiques<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les domaines d\u2019application dans lesquels les cam\u00e9ras Lock-in sont le plus souvent utilis\u00e9es peuvent \u00eatre d\u00e9crits grossi\u00e8rement comme suit :<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Imagerie dans des milieux diffusants<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Une grande partie de la recherche vise \u00e0 acqu\u00e9rir des images optiques dans des structures troubles ou, plus g\u00e9n\u00e9ralement, \u00e0 focaliser la lumi\u00e8re qui interagit avec un milieu diffusant.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Imagerie 3D interf\u00e9rom\u00e9trique<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Dans l’imagerie 3D interf\u00e9rom\u00e9trique, des am\u00e9liorations de l’interf\u00e9rom\u00e9trie \u00e0 lumi\u00e8re blanche \u00e0 balayage ainsi que des m\u00e9thodes de mesure alternatives ont \u00e9t\u00e9 propos\u00e9es.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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M\u00e9thodes d'imagerie de phase quantitative<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Plusieurs groupes de recherche ont propos\u00e9 des m\u00e9thodes d’imagerie de phase quantitative afin d’obtenir des images sans marquage et \u00e0 contraste \u00e9lev\u00e9, par exemple, de cellules biologiques qui apparaissent largement transparentes dans les mesures optiques classiques bas\u00e9es sur l’absorption.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Sensorique quantique<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Les applications dans la sensorique quantique gagnent de plus en plus d’importance, notamment en ce qui concerne un microscope quantique \u00e0 diamant \u00e0 large champ pour l’imagerie dynamique de tr\u00e8s petits champs magn\u00e9tiques.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Spectroscopie<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Les proc\u00e9d\u00e9s spectroscopiques qui d\u00e9tectent les modifications p\u00e9riodiques les plus infimes et les plus rapides du spectre, provoqu\u00e9es par diff\u00e9rents m\u00e9canismes, ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s \u00e0 plusieurs reprises avec les cam\u00e9ras Lock-in d\u2019Heliotis.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Autres applications<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Pour en savoir plus sur les exemples d\u2019application mentionn\u00e9s et d\u2019autres exemples d\u2019application de la cam\u00e9ra Lock-in, consultez notre collection de publications de recherche.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tVers les publications<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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FAQ<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les cam\u00e9ras Lock-in sont un outil relativement nouveau, mais extr\u00eamement puissant dans la recherche. Elles ouvrent des possibilit\u00e9s passionnantes pour l\u2019imagerie sensible \u00e0 la phase et les exp\u00e9riences de haute pr\u00e9cision. <\/p>

Vous trouverez ci-dessous les r\u00e9ponses \u00e0 quelques questions fr\u00e9quemment pos\u00e9es.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Pour quels rapports de signaux la cam\u00e9ra est-elle particuli\u00e8rement bien adapt\u00e9e ? <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tLa heliCam\u2122 est id\u00e9ale pour les exp\u00e9riences avec un bruit de fond ou des composantes continues importants. Elle supprime efficacement l’arri\u00e8re-plan et filtre le signal utile modul\u00e9 de mani\u00e8re \u00e9troite \u2013 m\u00eame si le signal est inf\u00e9rieur de plusieurs ordres de grandeur \u00e0 l’arri\u00e8re-plan. \n\nElle n’est pas optimale dans des conditions de tr\u00e8s faible luminosit\u00e9, car elle poss\u00e8de une capacit\u00e9 de puits plein (FWC) \u00e9lev\u00e9e et n\u00e9cessite donc plus de lumi\u00e8re pour des r\u00e9sultats optimaux.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t\t
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Quelles fr\u00e9quences de d\u00e9modulation sont prises en charge ? <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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L\u2019heliCam\u2122 C4 avec 542 \u00d7 512 pixels Lock-in d\u00e9module les signaux dans la plage de 305 Hz \u00e0 134 kHz.<\/p>

L\u2019heliCam\u2122 C4M avec 1024×1102 pixels Lock-in d\u00e9module les signaux dans la plage de 305 Hz \u00e0 50 kHz.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t\t

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Existe-t-il un logiciel d'application ? <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tOui, la heliCam\u2122 est livr\u00e9e avec le logiciel d’application heliViewer\u2122 \u2013 pour la configuration de la cam\u00e9ra ainsi que pour l’acquisition, la repr\u00e9sentation et l’exportation de donn\u00e9es.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t\t
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Existe-t-il un SDK pour Python \/ Matlab ? <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tOui, il existe un SDK pour Python ainsi que pour MATLAB\u00ae \u2013 y compris des exemples de programmation pour les deux langues.\n\nDe plus, d’autres langages de programmation tels que C++, C# et Rust sont \u00e9galement pris en charge.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Comment puis-je en savoir plus sur cette cam\u00e9ra ? <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t\t<\/path><\/svg><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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Vous trouverez de plus amples informations dans notre documentation<\/strong> et sur les pages suivantes :<\/p>\n\n