L'imagerie polarimetrique permet de mesurer la polarisation de la lumiere en chaque point d'une scene et de reveler des contrastes invisibles en imagerie classique.Nous etudions dans cette these le compromis entre la complexite instrumentale de ces imageurs et leur performance en presence de bruit de mesure.Le contraste que permet d'obtenir un imageur polarimetrique depend de la capacite du polarimetre a adapter la modulation de la polarisation en fonction de la scene observee.En comparant les contrastes obtenus avec un imageur adaptatif capable de s'adapter a une scene et un imageur statique dont les etats de polarisation accessibles sont en nombre limite, nous montrons que la perte de contraste est bornee et que dans le pire des cas le rapport entre les deux contrastes est de 1/9.Dans la pratique, l'utilisation d'un imageur statique est donc envisageable pour simplifier le systeme tout en conservant un contraste non nul.La capacite d'un polarimetre a moduler la polarisation de la lumiere a aussi une influence sur la precision avec laquelle on peut mesurer son etat de polarisation.Nous avons etudie la precision de mesure d'un imageur polarimetrique a division de plan focal.Ce type de systeme a la particularite d'avoir une matrice de micro-polariseurs directement sur le capteur de la camera ce qui permet de mesurer un vecteur de Stokes lineaire en une seule acquisition.Nous montrons qu'en presence de bruits de mesure, les defauts de fabrication des micro-polariseurs ont une influence sur la variance d'estimation des parametres polarimetriques et que cette difference peut etre quantifiee de maniere precise.D'autre part, nous montrons qu'il est possible de repousser les limites de ce type d'imageur en ajoutant un composant retardateur et en faisant plusieurs acquisitions ce qui permet de mesurer un vecteur de Stokes complet et d'ameliorer la resolution spatiale.Nous determinons les configurations permettant d'optimiser la precision de mesure en fonction de plusieurs contraintes telles que le temps d'acquisition, la resolution spatiale, le type de retardateur utilise.La possibilite de choisir parmi toutes ces configurations donne a cet imageur la capacite de s'adapter a de nombreuses situations.

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Caractérisation et optimisation de systèmes d'imagerie polarimétriques innovants

In the History Channel series Vikings Ragnar Loðbrok tells his brother Rollo he wants to sail west to raid the rich lands there. His brother points out that no one can sail across the open water. In this scene Ragnar pulls out two tools that while being interesting in the development of the story are both also historically factual. This paper will discuss these two tools, the sȯl-skuggafjöl and the sólarsteinn, as well as the bearing dial and a more observational technique of polar mirages used by the early Norse sailors as they explored the North Atlantic waters.

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Early Norse Navigation Tools

The widely held notion that the Vikings utilized polarization of skylight on overcast days for navigational purposes is demonstrated to have no scientific basis. The use of polarized skylight for navigation under partly cloudfree skies should be treated with caution and skepticism.

Roslund Curt

Papers

Disputing Viking Navigation by Polarized skylight