Précision et chronométrie

Quand on s’intéresse aux montres, on s’intéresse un jour ou l’autre à leur précision.

Plus précisément ( 😉 )à leur fidélité (Precision)  et leur exactitude (Accuracy), j’ai commencé à en parler ici.

Mon objectif initial était d’obtenir un graphique similaire à celui-ci, trouvé sur cette page de Wikipédia:

 

 

J’ai commencé par télécharger une application, WatchTracker pour iOS qui mesure la fidélité et l’exactitude d’une montre entre 2 intervalles de temps, avec une horloge atomique comme référentiel. L’avantage est de mesurer ces paramètres dans la vie réelle, et non dans des positions fixes, si on utilise un chronocomparateur. L’inconvénient est que l’exactitude de la mesure est dépendante du délai entre 2 mesures et de la précision avec laquelle on tapote sur l’écran pour déclencher la mesure quand l’aiguille des secondes atteint exactement un index donné (par exemple 8h45min00s, 9h15min15s…).

La mesure la plus utilisée de l’exactitude d’une montre mécanique est le nombre observé de secondes par 24h en plus ou en moins par rapport à une heure de référence.

Mettons que je tapote avec 0.1s de retard par rapport à l’horloge atomique, l’erreur liée à la mesure (et non à la montre) sera de 0.3s par jour pour un intervalle de 8h (3*8h=24, 3*0.1=0.3), de 0.2s par jour pour un intervalle de 12h (2*12h=24, 2*0.1=0.2) et donc de 0.1s par jour pour un intervalle de 24h.

Je suis néanmoins parti du principe de mesurer ma montre toutes les 12 heures, ce qui m’a permis de comparer la nuit et le jour et les jours de sortie en vélo/jours non sportifs (mais j’y reviendrai). La rapidité d’appui, et surtout le moment exact est difficile à standardiser et à optimiser. Le créateur de WatchTracker estime l’erreur systématique de mesure à 0.25 s. Après quelques tests successifs, mes mesures varient au maximum entre 0.3-0.4 s par rapport à un temps de référence pour un intervalle entre deux mesures de 12h.

J’ai utilisé ma SLA033 achetée en juillet dernier dans l’excellente boutique Seiko de Aix-en-Provence dont l’équipe et le responsable sont passionnés et sympas (je n’ai pas d’actions chez eux). Son mouvement est un 8L35, mécanique, automatique, qui est le haut de gamme actuel de la gamme Seiko.

Je voulais prendre 100 mesures, mais j’ai craqué à 76. Un des grands intérêts de WatchTracker est de pouvoir exporter les données sous format CSV, et donc de pouvoir les retravailler sur Excel et faire un peu de représentation de données statistiques.

Seiko, qui reste toujours très modeste dans ses spécifications annonce une exactitude de -10 s/24h à +15 s/24h. C’est très loin des helvètes avec des tolérances de -2 à +2s/24h pour leurs meilleurs mouvements mécaniques (Rolex pour ne pas les citer). Le responsable de la boutique Seiko à Aix m’a plutôt annoncé de 0 à +3s/24h observés chez ses clients.

Pour ma part, j’observe +0.7 s/24h en moyenne sur 37 jours. C’est évidemment excellent, même en se souvenant que l’incertitude de mesure est à 0.3-0.4 s/24h. Le 8L35 rentre donc très largement dans les critères de tolérance helvètes les plus stricts. Pour prendre une mesure de la précision de ce mouvement qui est 100% mécanique, si on ramène une déviation de 0.7s par 24 h en pourcentage, on obtient une erreur de 8,1E-6 %…

Pour donner un autre ordre de grandeur, les mouvements à quartz hauts de gamme de Seiko (le 9F85 par exemple) sont à +/-5s par an, et le mouvement  0100 de Citizen est à +/-1s par an.

Pour revenir aux helvètes, notamment Rolex dont les marges de tolérances sont à -2/+2 s par 24h, la Daytona que l’excellent Jack Forster de Hodinkee a eu la chance de porter durant 1 semaine n’a pris qu’une seconde sur cette durée…

Maintenant, place à quelques graphiques.

D’abord les Rates, l’exactitude mesurée toutes les 12 heures (clic sur le graph pour l’agrandir):

 Les variations représentent ma vie quotidienne, notamment l’alternance jours/nuits et jours de vélo/jours sans vélo. J’ai commencé mes mesures en dormant avec ma montre, j’ai donc gardé cette habitude tout au long de ce mois et demi de mesures. Si on la pose sur la table de nuit, les mesures observées seront différentes (position fixe et température ambiante et non celle de la peau).

L’exactitude moyenne de ma montre est donc de 0.7s/jour. Mais quelle est sa fidélité? 

Sa fidélité est en fait ni plus ni moins que la dispersion des mesures que j’ai effectuées.

Sans surprise, mes mesures suivent une loi normale:

95% de mes 76 mesures sont comprises entre -0.5 et +1.9 s par jour, soit 2 écarts-types autour d’une moyenne de 0.7 s par jour. J’ai représenté en rouge la ligne désignant une fidélité parfaite de 0s par jour:

Encore une fois, on peut constater que le 8L35 fait le boulot avec une exactitude et une fidélité tout à fait satisfaisantes pour une montre mécanique. Comme je ne sais pas faire de density plot sur Excel et que je ne suis pas super à l’aise sur R, j’ai utilisé un histogramme. Mis à part cela, j’ai non sans plaisir recréé le graphique de Wikipédia.

On peut aussi représenter ces mesures selon un graphique joliment appelé boite à moustache (Box-plot en anglais). On retrouve notre moyenne à 0.662 (j’ai arrondi à 0.7), une médiane à 0.609… Je ne rentre pas plus dans les détails.

L’intérêt de la boite à moustache est de pouvoir comparer deux populations, ici deux types de mesures, par exemple de jour (Day) et de nuit (Night):

Je n’ai pas fait de test statistique (je ne suis pas fan de data dredging…). Mais on a l’impression que la montre est plus exacte la nuit (+0.5s/24h contre +0.8) et que la fidélité (la dispersion) est un peu meilleure la nuit (plutôt logique car je bouge beaucoup moins).

Je fais des sorties en vélo intra muros à Marseille les samedis et les dimanches. Le vélo, notamment dans les rues défoncées est un cauchemar pour une montre mécanique (et pour les cardio-fréquencemètres de poignet, aussi). Je me suis amusé à comparer la marche de ma montre les jours de vélo (Bk) et les jours sans:

Ne vous laissez pas impressionner par l’apparente importance de la dispersion qui est faussée par le faible nombre de sorties en vélo effectuées sur la période (8 sur 76 mesures). En effet la dispersion l’écart type est inversement proportionnel au nombre de mesures. Curieusement, la moyenne observée est nettement plus faible les jours de vélo (0.1 s/24h vs 0.7s/24h). Mais là aussi, il faut garder en tête le faible échantillonnage.

J’ai enfin comparé, pour rigoler,  les mesures en fonction du jour de la semaine:

(Rien de fou, mais je fais donc 20-30km de vélo intra muros à Marseille le samedi et le dimanche, N, c’est nuit).

Enfin pour terminer, deux petites analyses graphiques. D’abord l’erreur cumulée en fonction du temps (Offset):

On voit clairement qu’à partir du vingtième jour, la montre devient moins exacte (la pente devient plus abrupte), pourquoi, aucune idée, je n’ai rien fait de particulier.

Dernier graphique qui représente la variation entre deux mesures successives, donc en pratique la variation nuit/jour:

Les points s’équilibrent autour  du 0 de l’axe des ordonnées, et en général, la montre rattrape la nuit la déviation plus importante constatée le jour.

J’espère que cela vous a plu.

Cette petite note m’a fait réviser quelques notions de statistiques et de leurs représentations graphiques, et cela m’a fait un bien fou.

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Pour en savoir plus:

un thread hallucinant (un autre) sur la précision de la technologie Spring Drive, je vous conseille notamment les posts de l’utilisateur BrianBinFL.

Un sous-forum de FAM dédié à la précision et la chronométrie.

La petite reine

Depuis début août, je me suis mis à faire du vélo.

Avant, malgré ces 15 dernières années passées à faire de la réadaptation cardio-vasculaire, je ne faisais absolument aucune activité physique, aucune. Je motivais les patients à faire quelque chose pour laquelle je n’avais aucun goût. Quinze ans de « faites ce que je dis, pas ce que je fais ». Je me disais quand même régulièrement qu’il fallait que je m’y mette, que j’étais un peu grassouillet, que je m’essoufflais un peu trop rapidement… Mais j’avais toujours une bonne raison de préférer glandouiller sur mon canapé en surfant sur le net (et notamment en écrivant ici). Puis, une conjonction de facteurs a fait que je suis mis à faire du vélo. Je suis allé chez Decathlon et je me suis acheté un RockRider de base.

En août, à Marseille, il fait chaud, et en n’étant pas entraîné, j’ai transpiré sang et eau à la moindre pente. Puis rapidement, je me suis senti mieux, les côtes qui me faisaient peur sont devenues plus simples, et j’ai même réussi à franchir de courts raidillons qui me paraissaient initialement inaccessibles.

(Ma première « grande sortie »)

J’ai deux mentors sur Twitter, @dominiqueloubet et @nfkb, qui m’ont donné un viatique amplement suffisant pour commencer:

– toute montée n’est qu’une bosse et tout est dans la tête

– en vélo, on explore son environnement et on s’explore soi-même

Faire du vélo dans Marseille, c’est presque une expérience mystique.

Il faut nier la rationalité et le danger, et croire très fort en sa bonne étoile.

(Il ne faut pas louper le tournant à 90 degrés…)

Marseille est en travaux depuis des mois notamment du fait de l’aménagement de dizaines de kilomètres de pistes cyclables. L’effort est louable, mais le résultat peut être pagnolesque.

Ah oui, tout le monde croit ici que les pistes cyclables sont de formidables arrêts-minute voire des places de parking sympas et gratuites.

Mais depuis août, je vois l’amélioration et certaines ballades sont merveilleuses.

L’hiver représente une autre difficulté, il fait froid en vélo, surtout dans les pentes, et surtout quand il y a du Mistral. Je sors avec 5 couches en haut et 3 paires de chaussettes. Heureusement, @Sophrunrun m’a offert une bonne paire de gants et un sous-casque, indispensables pour se protéger du froid.

J’ai acheté un vélo plus haut de gamme (les gâchettes SRAMNX, ça change vraiment la vie. Je n’y connais rien en technique, j’ai fait un copié-collé), j’ai failli me faire percuter 3 fois, j’ai perdu 10-12kg, je ne me suis jamais senti aussi bien, mes ballades sont toutes fabuleuses, et last but not least, je parle activité physique avec les patients en sachant de quoi je parle, notamment des débuts difficiles.

Paris-Tokyo

Ce matin, j’ai retweeté un lien vers un thread très intéressant sur la précision de la technologie Spring Drive développée par Seiko qui m’attire de plus en plus au fil du temps. Ma prochaine montre sera peut-être équipée d’un Spring Drive, on verra… La SBGY003 me tente vraiment mais son prix est hors de portée pour moi…

Je me suis demandé si ma SLA033 se tenait toujours aussi bien, malgré le fait que je ne la ménage pas: boulot, dodo et vélo… Elle commence à être pas mal rayée, elle vit avec moi…

En utilisant l’applicationToolWatch, j’obtiens donc une précision moyenne (ici sur sept jours) de +0,6 seconde par jour, ce qui est excellent. C’est très largement dans les tolérances du COSC, du Superlative Chronometer de Rolex et du METAS de Omega.

Petite remarque, ces certifications permettent à l’acheteur de savoir qu’il achète une montre (suisse) « précise », mais ce qui compte, c’est la « précision » au quotidien… De ce point de vue, la Seiko me convient parfaitement bien (nos amis helvètes ont du souci à se faire…).

Deuxième petite remarque, le terme « précision » est trompeur, car il englobe faussement dans l’esprit de la plupart des gens deux notions très différentes: la fidélité (Precision) et l’exactitude (Accuracy) (Cf. p 21 et 22 de ce document et l’article de Wikipedia dont est tiré le graphique qui suit):

Mais je m’égare…

Une montre solide, précise, sans chichi, ni artifice et dont on n’a pas à se soucier dans sa vie quotidienne, est typiquement une Tool Watch, une montre outil.

Que peut-on faire avec une plongeuse quand, comme moi, on ne plonge pas?

Lire l’heure et la date, OK, facile.

On peut aussi surveiller la cuisson du riz/des pâtes selon 2 méthodes différentes (incroyable): en mode chronographe ou compte à rebours.

En mode chrono:

Je place le marqueur principal de la lunette (la tête de flèche) au moment où je balance le riz/les pâtes dans l’eau bouillante, et j’égoutte à 11 minutes (14h35 ici) pour une cuisson ferme/al dente.

En mode compte à rebours:

Je place le marqueur principal quand je souhaite égoutter mon riz/mes pâtes. Facile.

Mais on peut aussi surveiller un second fuseau horaire.

C’est plus tordu, mais ça marche bien. Admettons que je souhaite connaître à tout moment de la journée l’heure de Tokyo (+8h) et que je ne possède ni téléphone, ni montre GMT.

Il est 14h29 à Paris.

Première chose à faire, je déplace mon marqueur principal de +8h dans le sens inverse des aiguilles d’une montre ( pour New-York, 6h, je déplace le marqueur principal de 6h dans le sens des aiguilles d’une montre):

Ensuite, il faut faire un petit effort d’imagination: on associe les marqueurs principaux de la lunette à un horaire, comme cela:

Le marqueur 50 représente 10h (ou 22h), le marqueur 55, 11h (ou 23h)…

Dans notre exemple, l’heure de Paris est 14h29. et l’heure à Tokyo est de 10h29, ou plutôt 22h29 puis qu’il y a 8h de plus.

Petit quiz, j’ai réglé la lunette pour donner l’heure de Cupertino (-9h). l’heure de Paris est 16h37.

Il est 7h37 à Cupertino (le marqueur 40 correspond à 7/19h. Bien sûr, c’est bien plus simple avec un iPhone…

Chawan (suite)

Boire du thé dans un chaman ancien, ça se mérite…

Les premiers temps, quand je versais du thé chaud, s’élevait une odeur de terre/pierre assez prononcée. Pas désagréable, mais prononcée quand même.

Je me suis demandé si ça faisait partie de l’expérience: thé vert et odeur de la terre du Japon, mystique millénaire…

Puis comme toujours, j’ai retrouvé que ce sujet quand même particulièrement pointu avait donné lieu à des tutoriels, et même des débats dans l’immensité du web:

https://chano-yu.com/how-to-maintain-tea-bowls/

https://www.quora.com/Does-clay-ever-go-bad-What-if-it-smells-a-little

https://community.ceramicartsdaily.org/topic/14935-native-clay-odd-smell/

J’ai suivi les conseils: utilisation quasi quotidienne, nettoyage à l’eau claire, puis séchage minutieux et l’odeur de terre/pierre s’estompe progressivement. Elle est même devenue harmonieuse avec l’odeur un peu herbeuse du Sensha.

Un bel exemple de chadamari ou puits à thé qui retient bien les miettes de thé quand on arrive en fin de bol.