Des chercheurs de l'Université de Princeton et de l'Université de Washington ont mis au point un appareil photo ultra-compact. Et si je dis "ultra, vraiment ultra" compact, croyez-moi : c'est la taille d'un gros grain de sel. Le système a été développé avec une technologie appelée métasurface. 1,6 million de broches cylindriques composent l'incroyable structure de cet objet, qui peut être produit de la même manière qu'une puce informatique.
Une micro caméra comme celle-ci pourra faire la fortune de tous les programmes de diagnostic et de détection, car elle surmonte (entre autres) même les problèmes de définition et de champ de vision de tous ses "concurrents", qui étaient eux aussi beaucoup plus gros.
Donne-moi l'appareil photo
Le nouveau système peut produire des images couleur nettes et rivaliser avec un objectif photographique conventionnel 500.000 XNUMX fois plus grand, écrivent les chercheurs dans un article. publié hier, 29 novembre, dans Nature Communications.
Un appareil photo traditionnel utilise une série de lentilles incurvées en verre ou en plastique pour focaliser les rayons lumineux. Ce nouveau système optique est plutôt basé, comme mentionné, sur une technologie appelée métasurface. En l'espace d'un demi-millimètre, cette technologie est capable d'accueillir plus d'un million et demi de nanostructures de la taille du virus VIH.
La clé du rendu incroyable de cet objet réside dans la combinaison d'une conception avancée avec l'intelligence artificielle, qui a permis de concevoir la structure afin d'optimiser l'interaction de ces minuscules cylindres optiques avec la lumière. Le résultat? Un système qui pourrait permettre une imagerie pratiquement non invasive. Une surface entière, un tissu, peut-être un œil artificiel pourraient être littéralement recouverts par ces réseaux d'« antennes optiques » : tout peut devenir caméra.
Recherche
Des chercheurs dirigés par Félix Heide a comparé les images produites par la nouvelle caméra avec les résultats des caméras précédentes, y compris celles de métasurface. Tous souffraient d'une distorsion de l'image et d'une capacité limitée à capter la lumière. Bien sûr, tous sauf un.
"Ce fut un défi de concevoir et de configurer ces petites microstructures", dit-il Ethan Tseng, un docteur en informatique qui a co-dirigé l'étude. "Pour cette tâche spécifique de capture d'images RVB avec un grand champ de vision, c'était un défi car il existe des millions de ces minuscules microstructures et nous devions les concevoir de manière optimale."
Pourquoi cette caméra est une percée
Bien que l'approche de la conception optique ne soit pas nouvelle, il s'agit du premier système qui utilise la technologie optique de surface parfaitement combinée au traitement neuronal. Cette recherche a réussi à créer la combinaison parfaite entre une conception extrêmement précise et une optimisation tout aussi précise.
Maintenant, Heide et ses collègues travaillent à ajouter plus de capacités de calcul à la caméra. En plus d'optimiser la qualité d'image, ils aimeraient ajouter des fonctionnalités pour la détection d'objets et d'autres modalités utiles pour la médecine et la robotique.
Outre les applications plus "nobles", il va sans dire que même les applications commerciales seraient nombreuses. On pourrait éviter de placer une caméra (mais que dis-je, j'en vois même parfois cinq) derrière un smartphone. Tout l'arrière du téléphone pourrait devenir un seul appareil photo. Et qui sait quoi d'autre. On veut parler de vidéosurveillance ? Mieux vaut pas, allez.
