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Des ingénieurs américains inventent l’appareil photo dépourvu d’objectif

Des ingénieurs américains inventent l’appareil photo dépourvu d’objectif

© Université d’Utah

À l’heure où la machine a supplanté l’œil humain dans la tâche complexe qu’est l’analyse d’image, il convenait de repenser entièrement la façon de concevoir caméras et appareils photos. C’est aujourd’hui chose faite grâce au travail de chercheurs américains, qui ont mis au point un dispositif capable de capturer un cliché sans le moindre objectif, ni la moindre lentille. Un système qui ouvre ainsi de multiples perspectives, notamment dans le domaine de la vision artificielle.

Depuis l’invention du sténopé puis des objectifs à lentilles, jamais la photographie n’avait su se défaire des contraintes imposées par les lois de l’optique. Une dépendance séculaire à laquelle pourrait bien mettre fin cette technologie mise au point par des chercheurs de l'Université de l'Utah (Etats-Unis) : un appareil photo dépourvu de toute forme d'objectif. Le système développé conjointement par ces chercheurs en génie électrique et en informatique se contente, pour former une image, d’un simple panneau transparent et d’un capteur photo tout à fait conventionnel.

À l’origine de cette innovation, un constat dans l’ère du temps : « Un grand nombre d’images aujourd’hui capturées par les appareils photos ne sont jamais observées par l’œil humain. Les machines sont donc en passe de voir plus d’images et de vidéos que les êtres humains. Alors pourquoi ne pas réinventer les appareils photos exclusivement pour les machines ? », interroge le co-auteur des travaux Rajesh Menon, chercheur au Département d’ingénierie électrique et informatique de l’Université d’Utah.

Des algorithmes derrière le dispositif

Dans cette perspective, l’ingénieur et son collègue Ganghun Kim se sont attelés au développement d’un système photographique entièrement repensé pour les dispositifs de vision artificielle. Placé au niveau de l’arête d’un panneau de plexiglass, un simple photodétecteur d’une résolutions de 640 par 480 pixels permet de capter un signal lumineux, qui, pour l’œil humain, ne représenterait qu’une vague image floue. « Ce que nous détectons est la distribution des photons dans l’espace qui correspond à un objet précis », explique Rajesh Menon. Charge ensuite à des algorithmes d’interpréter le signal : la clé pour obtenir une véritable « photographie ». D’une qualité encore médiocre, certes, mais parfaitement exploitable, et que le chercheur prévoit déjà d’améliorer : « Des capteurs photos plus puissants permettront de produire des images de plus haute résolution. La méthode peut également produire des images couleur ainsi que des vidéos fluides ».

Les applications offertes par un tel dispositif sont multiples : de l’intégration de caméras de surveillance directement dans les vitres des bâtiments lors de leur construction, jusqu’à l’utilisation du pare-brise d’un véhicule comme capteur pour les informations routières. « Ça n’est pas une solution universelle, mais cela ouvre une voie intéressante pour penser les systèmes d’imagerie », conclut Rajesh Menon. Prochain défi dans lequel prévoit de se lancer le chercheur : adapter son dispositif à la 3D.

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