La caractérisation tridimensionnelle des états de surface est plus complète que la "traditionnelle" profilométrie. Dans ce contexte, l'optique est une solution attrayante. Après une synthèse des connaissances relatives au stylet mécanique et la classification et l'explication des différents principes optiques, on s'intéresse à la microscopie confocale à champ étendu. L'étude de la théorie de l'imagerie confocale, permet de comprendre la formation de l'image dans un tel système. Considérant les aberrations optiques, on construit le modèle physique de l'imagerie confocale à champ étendu. Disposant d'une image d'un point de l'axe optique, il est alors possible de progresser vers la mesure de l'altitude de ce point. On définit alors les différents critères métrologiques et on évalue les performances à l'aide du modèle théorique et de simulations validées expérimentalement. Les techniques mécanique et optique sont comparées sur les aspects géométriques et physiques. Enfin, on étudie la numérisation tridimensionnelle des états de surface et ses applications. On propose alors une méthode de mesure innovante et qui présente un potentiel métrologique.
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