Source : Matériel créé et mis au point par le Centre canadien de télédétection (CCT)
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Résolution spatiale, taille des pixels et échelle

Pour certains instruments de télédétection, la distance entre la cible observée et la plate-forme est un facteur important dans la détermination de la précision des données obtenues et de la superficie observée par le capteur. Sur une plate-forme très éloignée de la cible, le capteur observe normalement une plus vaste superficie, mais sans beaucoup de précision. Pensez à ce qu’un astronaute peut voir de la Terre à partir de la navette spatiale, par rapport à ce que vous pouvez en voir à bord d’un avion. L’astronaute pourra apercevoir une province entière ou tout le pays d’un simple coup d’œil, mais ne pourra pas distinguer les maisons. À bord de l’avion, vous pourrez distinguer les immeubles ou les voitures de la ville que vous survolez, mais pas une région aussi grande que ne le fera l’astronaute. Il y a une différence semblable entre les images satellitaires et les photographies aériennes.
 

La précision des détails discernables sur une image dépend de la résolution spatiale du capteur utilisé et est fonction du plus petit élément qu’il est possible de détecter. La résolution spatiale des capteurs passifs (nous verrons plus loin le cas particulier des capteurs actifs à hyperfréquences) dépend en premier lieu de leur champ de vision instantanée (CVI).
Le CVI est le cône angulaire de visibilité du capteur (A) qui détermine l’aire de la
surface visible de la Terre à une altitude donnée et à un moment précis (B). On obtient la dimension de cette aire en multipliant le CVI par la distance entre le sol et le capteur (C). Cette aire au sol est appelée la « cellule de résolution », laquelle détermine la résolution spatiale maximale du capteur. Pour pouvoir le détecter, un élément homogène doit généralement être de dimension égale ou supérieure à la cellule de résolution. S’il est plus petit, il ne sera probablement pas différencié, puisque c’est la brillance moyenne de tous les éléments de la cellule de résolution qui sera captée. Toutefois, un élément plus petit peut parfois être détecté si sa réflectance domine celle des autres éléments présents dans la cellule de résolution. On parlera alors de détection plus précise que la résolution.


La plupart des images de télédétection sont composées d’une matrice d’éléments d’image appelés « pixels », soit les plus petits éléments d’une image. Le pixel est habituellement carré et représente une partie de l’image. Il importe, cependant, de faire la distinction entre la taille des pixels et la résolution spatiale, les deux notions n’étant pas interchangeables. Lorsque l’image provenant d’un capteur ayant une résolution spatiale de 20 m est affichée à l’écran à pleine résolution, chaque pixel correspond à une superficie au sol de 20 m x 20 m. Dans cet exemple, la taille des pixels et la résolution sont identiques. Il est toutefois possible d’afficher une image sur laquelle la taille des pixels sera différente de la résolution spatiale. Sur de nombreuses affiches montrant des images de la Terre provenant d’un satellite, les pixels ont été réduits proportionnellement pour montrer de plus vastes superficies, mais cela ne change en rien la résolution spatiale du capteur qui a pris l’image.
 

Les images sur lesquelles on ne peut voir que de grands éléments sont de faible résolution. Dans les images à haute résolution, on peut discerner de petits objets. Les capteurs de l’armée, par exemple, sont conçus pour déceler le plus de détails possible et ont donc une très haute résolution. Les satellites commerciaux fournissent des images dont la résolution varie de quelques mètres à plusieurs kilomètres. En règle générale, plus la résolution augmente, plus la superficie totale visible par le capteur diminue.
On appelle « échelle » le rapport entre la distance mesurée sur une image ou une carte et la distance correspondante au sol. Sur une carte à l’échelle de 1 : 100 000, un objet mesurant 1 cm correspond à un élément de 100 000 cm (1 km) au sol. Les cartes ou images dont le rapport est petit (par ex. 1 : 100 000) sont dites « à petite échelle », tandis que celles dont le rapport est grand (par ex. 1 : 5000) sont dites « à grande échelle ».