Les caméras de smartphones reconnaissent les visages et capturent des vidéos en slow-motion en ultra-haute qualité. Mais ces avancées ne sont que le début d'une révolution technologique majeure.
Jusqu'à récemment, les recherches sur les caméras visaient à multiplier les mégapixels. Aujourd'hui, l'accent est mis sur le traitement informatique des données capturées. Il ne s'agit pas d'effets comme ceux de Photoshop, mais d'une approche innovante où les données brutes, non encore images, sont traitées par des algorithmes mathématiques modélisant la propagation de la lumière dans la scène.
Cette imagerie computationnelle libère des limites des techniques traditionnelles. Bientôt, les caméras classiques pourraient être obsolètes, remplacées par des détecteurs de lumière capables de voir à travers le brouillard, derrière les murs ou à l'intérieur du corps humain.
L'appareil photo à 1 pixel illustre cette simplicité révolutionnaire. Contrairement aux capteurs multi-pixels éclairés par une source unique, il collecte des données de multiples sources lumineuses via un seul pixel.
Grâce à un projecteur contrôlé illuminant la scène point par point ou par motifs, la lumière réfléchie est mesurée, puis recomposée en image. Bien que plus lent, ce procédé permet des applications impossibles auparavant, comme l'imagerie hors spectre visible pour percer brouillard ou neige.
Ces caméras imitent même les yeux d'animaux pour booster la résolution adaptative, ou utilisent l'intrication quantique pour imager sans contact direct avec l'objet, idéal pour étudier des tissus comme la rétine.
L'imagerie à pixel unique n'est qu'un exemple. Les systèmes multi-capteurs, pionniers comme le télescope Hubble combinant longueurs d'onde, inspirent des produits commerciaux tels que la Lytro, qui capture intensité et direction de la lumière pour refocaliser post-capture.
La Light L16 pousse plus loin avec 16 capteurs produisant des images 50 Mo éditables en focus et zoom. Prochaines étapes : caméras voyant à travers obstacles ou dans le corps via modélisation lumineuse.
Les technologies à photon unique filment à un billion d'images/seconde, capturant le mouvement de la lumière elle-même, même en faible luminosité.
Ces innovations, alliées à l'IA, résoudront bientôt de nombreux défis en imagerie.
Traduction : Anneleen Huyzentruyt
