Le minuscule capteur ne mesure qu’un demi-millimètre de large — © Princeton University

Des chercheurs des universités de Princeton et de de Washington ont dévoilé un appareil photo absolument minuscule. De la taille d’un grain de sel, celui-ci est capable de prendre des images en couleurs d’une netteté étonnante.

Des caractéristiques impressionnantes

Présenté dans la revue Nature Communications, le dispositif s’apparente à un minuscule panneau transparent sur lequel est gravé un motif circulaire. Ce cercle d’un demi-millimètre de large contient 1,6 million de cylindres, chacun d’entre eux étant soigneusement conçu pour dévier la lumière de façon appropriée, afin que l’ensemble du réseau forme le front d’onde optique. Des algorithmes de traitement du signal produisent ensuite une image à partir de ces données.

Les images obtenues sont bien plus nettes que celles d’autres petits capteurs. Lors de tests, l’équipe a montré que le nouveau dispositif réalisait des images en couleurs de 720 x 720 pixels, capturant des longueurs d’onde comprises entre 400 et 700 nm en lumière naturelle, avec une résolution spatiale de 214 paires de lignes par millimètre.

Conçus en même temps que cette « métasurface » pour s’assurer qu’ils fonctionnent bien ensemble, les algorithmes de post-traitement font le gros du travail pour améliorer la qualité de l’image. Selon les chercheurs, les clichés obtenus sont comparables à ceux pris par un objectif d’appareil photo classique, se révélant un demi-million de fois plus grand que leur nouveau capteur.

Comparaison d’images prises par un ancien minuscule capteur d’images (à gauche) et par le nouveau dispositif métasurface de l’équipe (à droite) — © Princeton University

Un procédé de fabrication relativement simple

D’après les auteurs de l’étude, le procédé de fabrication s’avère relativement simple. Les minuscules capteurs sont fabriqués en nitrure de silicium et les nanostructures de la surface peuvent être produites par lithographie ultraviolette profonde, une technique déjà utilisée pour fabriquer des semi-conducteurs.

S’ils étaient produits en masse, l’équipe affirme que ces dispositifs pourraient être utilisés pour l’imagerie médicale intracorporelle, afin de doter les petits robots d’une meilleure vision, ou même transformer pratiquement n’importe quoi en caméra en recouvrant une surface de milliers de ces capteurs.

« Nous pourrions transformer des surfaces individuelles en caméras ultra-haute résolution », explique Felix Heide, auteur principal de l’étude. « Le dos de votre smartphone pourrait ainsi devenir un capteur géant. Une telle technologie nous permet d’envisager des façons complètement différentes de concevoir des appareils. »

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Bocquet
Bocquet
6 mois

Voilà ce qui manquait à la panoplie du parfait petit fouineur.
Un minuscule drone imitant à la perfection un insecte quelconque.
Un petit capteur du genre précédemment décrit installé à demeure et chaque tonton flingueur en devenir se transformera en parfait petit Emile local.