21/06/2022En imagerie scientifique moderne et en contrôle industriel, le temps n'est plus un attribut secondaire ; c'est une dimension fondamentale du déroulement des expériences, de la coordination des appareils et de l'interprétation des données.
Un horodatage détermine le moment de la capture de chaque image, influençant tout, de la reproductibilité des expériences à la synchronisation multi-appareils en passant par la validité des analyses en aval.
La capacité d'une caméra à fournir des horodatages de haute précision, à faible variation et déterministes est désormais un indicateur clé de ses capacités professionnelles.
01 | Qu'est-ce qu'un horodatage ?
Un horodatage est un marqueur numérique qui enregistre letemps de capture réelde chaque image. Selon le système, sa précision peut varier de quelques secondes à quelques millisecondes, microsecondes, voire nanosecondes.
Formats d'horodatage courants
| Taper | Exemple de format | Description |
| Horodatage UNIX (numérique) | 1733558400 (secondes) / 1733558400123 (ms) | Temps écoulé depuis le 1er janvier 1970 UTC |
| ISO 8601 (format lisible) | 2025-12-07T12:30:45Z / +08:00 | Date, heure et fuseau horaire standard |
| Superposition d'horodatage intégrée | 07/12/2025 12:30:45 | Horodatage visible par l'homme sur l'image elle-même |
Fichiers d'exemple de caméra Tucsen avec horodatage
02 | Horodatage logiciel vs. horodatage matériel
Les horodatages logiciels sont générés après la réception des données d'image par l'ordinateur, tandis que les horodatages matériels sont générés à l'intérieur de l'appareil photo au moment précis de l'exposition.
La différence entre les deux peut affecter considérablement la précision temporelle, la fiabilité de la synchronisation et l'intégrité des mesures dynamiques.
1. Horodatage logiciel
Les horodatages logiciels sont générés par le pilote ou l'application côté PC une fois l'image reçue sur l'hôte. Ils correspondent à l'heure d'arrivée des données, et non à la durée d'exposition.
Avantages — Universel et facile à mettre en œuvre
• Indépendant de la conception matérielle de l'appareil photo
• Compatible avec toutes les principales interfaces (USB, GigE, CameraLink, etc.)
• Facile à générer à partir de l'heure système dans le logiciel
• Idéal pour le développement rapide, le débogage et la journalisation
• Faibles coûts d'intégration et haute compatibilité
Limitations — Ne convient pas au chronométrage de précision
L'horodatage des logiciels est affecté par l'ensemble de la chaîne de transmission des données :
Caméra → Interface (USB/GigE/CXP) → Pilote hôte → Planification du système d'exploitation → Application
Tout délai, mise en mémoire tampon ou événement de planification du processeur peut introduire une erreur non déterministe de l'ordre de la milliseconde.
Lorsque la fréquence d'images dépasse les ~50 images par seconde, ces variations augmentent rapidement et peuvent gravement compromettre la fiabilité de l'horodatage.
Cas d'utilisation typiques (Imagerie à basse vitesse (<30 ips)
| Scénario d'application | Rôle du logiciel Horodatage |
Caméras recommandées
|
| Microscopie biologique (fluorescence de routine / imagerie tissulaire) | Gestion des données, tri des cadres, alignement dans le logiciel d'analyse |
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| Microscopie industrielle (inspection des matériaux / métallographie) | Prend en charge le suivi des lots, la traçabilité des images et l'enregistrement de base du contrôle qualité |
2. Horodatage matériel
Les horodatages matériels sont générés au sein du FPGA ou du circuit de synchronisation de la caméra au moment précis du début ou de la fin de l'exposition. Ils représentent le temps d'acquisition physique réel, non affecté par la latence de transmission ou du système d'exploitation.
Avantages — Haute précision et synchronisation déterministe
Les horodatages matériels offrent :
• Précision de la microseconde (µs) à la submicroseconde
• Aucune dépendance au moment de la transmission des données
• Sorties stables, répétables et sans fluctuations
• Correspondance 1:1 avec le temps d'exposition réel du capteur
Cela les rend indispensables pour l'imagerie à haute vitesse, les expériences synchronisées et les mesures critiques en termes de temps.
Limitations — Dépendent du matériel et de la conception
Les horodatages matériels nécessitent :
• Logique de synchronisation de précision dans FPGA/ASIC
• Oscillateurs à haute stabilité (TCXO/OCXO)
• Synchronisation précise de l'exposition et compensation du délai
• Encodage synchronisé du flux de données
• Cohérence avec les formats d'analyse du SDK/pilote
Les implémentations variant d'un fabricant à l'autre, l'intégration intersystème peut nécessiter un étalonnage supplémentaire ou une révision de la documentation.
Le coût et la complexité du développement sont supérieurs aux horodatages des logiciels.
Applications typiques à haute vitesse (>50 ips)
| Applications | Comment les horodatages matériels sont utiles | Caméras recommandées |
| Sciences de la vie(imagerie calcique ou de tension à haute vitesse) | Enregistre les temps d'exposition réels ; synchronise les lasers via Trigger Out |
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| Sciences physiques(capture de mouvement à haute vitesse) | Fournit une synchronisation absolue à la microseconde près pour une reconstruction précise de la trajectoire | |
| Inspection des semi-conducteurs (inspection des plaquettes et des panneaux) | Synchronisation de la caméra basée sur l'horodatage ; permet la mise en correspondance temps-position basée sur l'encodeur | |
| Intégration des instruments(caméra + laser + platine motorisée) | Sert de référence temporelle absolue à l'échelle du système ; permet une coordination au niveau de la microseconde. |
