Comprendre la Fidélité de Mesure, l'Exactitude et la Précision

Dans le domaine de la recherche scientifique, de l'ingénierie et même dans la vie quotidienne, des mesures précises et exactes sont essentielles pour obtenir des résultats fiables. Qu'est-ce qui rend une échelle de mesure de haute précision ? Qu'est-ce qu'une mesure exacte ? La fidélité est-elle la même chose que l'exactitude ? Dans ce blog, nous explorerons les concepts de fidélité de mesure, exactitude et précision, et comprendrons leur importance dans la numérisation laser 3D.

Fidélité de Mesure

Haute Fidélité

Faible Précision

Faible Exactitude

La fidélité de mesure correspond à la proximité de la valeur moyenne d'un grand nombre de mesures répétées avec une valeur de référence connue.

Supposons que nous ayons effectué plusieurs mesures et calculé la valeur moyenne de ces mesures. Si cette valeur moyenne est proche de la valeur de référence, nous pouvons dire que la fidélité de la mesure est élevée. En revanche, si la valeur moyenne des mesures s'écarte de la valeur de référence, la fidélité de la mesure est faible.

La fidélité est liée à l'erreur systématique de mesure et non à l'erreur de mesure aléatoire. Contrairement à l'exactitude, qui compare chaque mesure individuelle à une valeur de référence, la fidélité se concentre sur l'accord global des résultats moyens.

Précision de la Mesure

Faible Fidélité

Haute Précision

Faible Exactitude

La précision fait référence au degré de cohérence et de répétabilité des résultats obtenus à partir de mesures répétées du même objet ou d'un objet similaire dans des conditions spécifiques.

Lorsque plusieurs mesures sont effectuées dans les mêmes conditions, si les résultats sont proches les uns des autres, alors la précision de la mesure est élevée. En revanche, plus les résultats des mesures sont dispersés, plus la précision de la mesure est faible.

La précision peut être exprimée à l'aide de mesures statistiques telles que l'écart-type, la variance ou le coefficient de variation, dans des conditions spécifiques, y compris les conditions de répétabilité, les conditions de précision intermédiaire et les conditions de reproductibilité.

Exactitude de la Mesure

Haute Fidélité

Haute Précision

Haute Exactitude

Exactitude de la Mesure, ou simplement exactitude, décrit dans quelle mesure une valeur mesurée est proche d'une valeur réelle ou de référence.

Si un résultat de mesure est très proche de la valeur de référence et présente une grande cohérence, cela indique que notre exactitude de mesure est élevée. Inversement, si le résultat s'écarte de la valeur de référence, l'exactitude est faible.

L'exactitude est un concept qualitatif qui n'a pas de valeur numérique et ne peut pas être calculée.

Précision Intermédiaire de la Mesure

La précision intermédiaire de la mesure est la précision de la mesure dans un ensemble de conditions de précision intermédiaire. Les conditions de précision intermédiaire sont un ensemble de conditions qui peuvent varier sur une période plus longue, tout en utilisant la même procédure de mesure, le même emplacement et en mesurant plusieurs fois le même objet ou un objet similaire. Les conditions variables peuvent inclure de nouvelles calibrations, des changements dans les normes de mesure, les opérateurs et les systèmes de mesure. Lors de la déclaration de la précision intermédiaire, les conditions doivent être spécifiées, y compris les conditions modifiées et non modifiées, ainsi que le degré réel du changement.

Interaction entre Précision, Exactitude et Fidélité

La précision, l'exactitude et la fidélité sont des concepts liés mais différents dans la science de la mesure. La précision évalue la variation et la répétabilité des mesures, tandis que la fidélité indique la proximité des valeurs moyennes par rapport à la valeur réelle, et l'exactitude reflète les erreurs systématiques et aléatoires.

Une méthode de mesure peut être précise mais non exacte si elle présente un écart constant par rapport à la valeur réelle, ou exacte mais non précise si les résultats sont dispersés de manière aléatoire autour de la valeur réelle. La meilleure méthode de mesure doit être à la fois précise et exacte, la fidélité garantissant la validité des valeurs moyennes.

Précision et Exactitude en Numérisation 3D

En utilisant le système de mesure optique 3D TrackScan-Sharp, nous avons mesuré un bloc étalon standard de 1000 mm de longueur dix fois à une distance de 4,5 m de l'i-Tracker, et avons obtenu les résultats suivants :

	Nominal (mm)	Actuelle (mm)	Déviation (mm)
Groupe 1	1000.0004	1000.025	0.025
Groupe 2	1000.0004	1000.037	0.037
Groupe 3	1000.0004	1000.021	0.021
Groupe 4	1000.0004	1000.039	0.039
Groupe 5	1000.0004	1000.013	0.013
Groupe 6	1000.0004	1000.026	0.026
Groupe 7	1000.0004	1000.025	0.025
Groupe 8	1000.0004	1000.041	0.041
Groupe 9	1000.0004	1000.020	0.02
Groupe 10	1000.0004	1000.031	0.031

Selon les paramètres officiels, l'équipement a une exactitude volumétrique de 0,067 mm lorsqu'il est mesuré à une distance de 4,5 m de l'i-Tracker. Comme le montre le tableau, les dix mesures respectent cette exigence, ce qui indique une haute fidélité de mesure. L'écart type des dix mesures est de 0,0086 et l'étendue est de 0,028, ce qui montre une bonne précision de mesure.

Conclusion

La fidélité, la précision et l'exactitude sont des aspects cruciaux de la mesure qui influencent la fiabilité et la signification des résultats dans divers domaines. Pour obtenir des mesures de haute qualité, les scientifiques, ingénieurs et chercheurs s'efforcent d'améliorer ces trois aspects. En appliquant une calibration appropriée, en concevant soigneusement les expériences et en choisissant des méthodes de mesure adaptées, nous pouvons obtenir des mesures à la fois précises et exactes, ce qui peut conduire à des avancées dans différents domaines.