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Une caméra capable de prendre des images nettes et en couleur sans lentilles ni filtres couleurs


Une technique capable de capturer des images nettes et multicolores sans objectif pourrait ouvrir la voie à des caméras plus fines et à des téléphones intelligents.

Une équipe de chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) a mis au point une caméra capable de prendre des images nettes et en couleur sans utiliser de lentille ni de filtres de couleur.

En supprimant le besoin d’un objectif et de filtres de couleur, cette innovation pourrait aider à réduire la taille des appareils photo compacts et des téléphones intelligents. Leurs recherches ont été présentées sur la couverture d’ Optica . Dans un appareil photo conventionnel, les optiques en verre ou en plastique capturent la lumière et la guide sur les filtres de couleur et le capteur de la caméra pour obtenir des images nettes et en couleur.

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Ces lentilles sont généralement volumineuses et coûteuses en raison de la fabrication de précision requise. Au lieu de cela, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur adjoint Steve Cuong Dang de NTU Singapour a créé un algorithme capable de reconstruire une image multicolore à partir de la lumière capturée par un morceau de verre dépoli et d’un capteur monochrome.

Les scientifiques ont créé une bibliothèque de «speckle patterns» liés à chaque longueur d’onde de la lumière, y compris ceux dans les spectres infrarouges et ultraviolets qui ne sont pas visibles à l’œil nu. Ils ont ensuite «inversé» la lumière diffusée par la surface mate translucide du verre dépoli pour obtenir l’image originale qui y était projetée. Dang a déclaré que leur nouvelle technique d’imagerie pourrait aider à améliorer les applications d’imagerie dans les applications biomédicales et scientifiques ainsi que l’ouverture de nouvelles portes pour d’autres industries.

« Notre technologie peut également reconstruire des images dans d’autres longueurs d’onde multiples invisibles à l’œil nu, comme l’infrarouge et l’ultraviolet, qui sont utilisées à des fins d’imagerie pour la médecine, la surveillance et l’astrophysique. Il peut également reconstruire des images prises à l’échelle microscopique », a-t-il expliqué.

« La caractéristique unique de notre caméra est qu’elle peut capturer toute gamme de spectre lumineux, contrairement aux caméras existantes sur le marché qui sont pré-fixées. Il est également moins affecté par les problèmes d’alignement optique comme les caméras conventionnelles, car il n’y a pas de pièces mobiles et pas d’optique de focalisation.

 » L’équipe de recherche a utilisé leur technique pour distinguer deux jus de pomme différents qui semblent identiques à l’œil nu, mais qui ont des spectres de couleurs différents signalant leur différence d’ingrédients ou de fraîcheur, par exemple. Il pourrait également être utilisé pour la médecine légale, car la caméra pourrait être réglée pour capturer un large spectre, y compris le proche infrarouge et l’ultraviolet, pour révéler des indices ou des preuves invisibles dans des circonstances normales.

« Il existe d’autres domaines d’application potentiels où notre technique pourrait être utile. Par exemple, il pourrait être utilisé pour la sécurité alimentaire, où l’on peut prendre une photo de fruits ou de viande dans des spectres particuliers pour rechercher des taches associées à des produits chimiques ou à une activité bactérienne conduisant à la détérioration », explique le Dr Sujit Kumar Sahoo.

Un brevet a été déposé pour cette nouvelle technologie par NTU, le département de l’innovation et des entreprises de NTU, et l’équipe de recherche impliquera des partenaires de l’industrie pour voir comment ils peuvent adapter leur technologie à des applications réelles.

Source : Asian Scientist Magazine – 30 mars 2018


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