Des chercheurs de l'Université de Princeton et de l'Université de Washington ont développé un appareil photo ultra-compact. Et si je vous dis « ultra, vraiment ultra » compact, croyez-moi : il a 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 pourrait faire la fortune de tous les programmes de diagnostic et de détection, car elle résout également (entre autres) les problèmes de définition et de champ de vision de tous ses « concurrents », qui étaient eux aussi bien plus grands.
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 repose plutôt, comme mentionné, sur une technologie appelée métasurface. En l’espace d’un demi-millimètre, cette technologie est capable d’agencer plus d’un million et demi de nanostructures de la taille du virus VIH.
La clé des incroyables performances de cet objet réside dans la combinaison d’une conception avancée et de l’intelligence artificielle, qui a permis de concevoir la structure de manière à 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 littéralement être recouverts par ces réseaux d'« antennes optiques » : tout peut devenir une caméra.
Recherche
Des chercheurs dirigés par Félix Heide ils ont 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.
"C'était un défi de concevoir et de configurer ces petites microstructures", dit-il. Ethan Tseng, docteur en informatique qui a codirigé l'étude. "Pour cette tâche spécifique consistant à capturer des images RVB avec un large champ de vision, c'était un défi car il existe des millions de ces petites microstructures et nous devions les concevoir de manière optimale."
Pourquoi cette caméra est une percée
Bien que l’approche de conception optique ne soit pas nouvelle, il s’agit du premier système à utiliser 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.
Heide et ses collègues travaillent désormais à ajouter des capacités informatiques supplémentaires à la caméra. En plus d’optimiser la qualité des images, ils souhaiteraient ajouter des fonctionnalités de détection d’objets et d’autres modalités utiles à la médecine et à la robotique.
A côté des applications plus « nobles », il va sans dire qu'il y aurait aussi de nombreuses applications commerciales. On pourrait éviter de placer une caméra (mais que dire, parfois j'en vois même 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.
