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Des chercheurs créent une caméra 3D bon marché à un seul pixel qui peut voir au-delà de la lumière visible

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Plutôt que d’utiliser les millions de pixels que l’on trouve normalement dans les caméras d’imagerie 3D, une équipe de scientifiques de l’Université de Glasgow a réduit cela à un seul pixel sensible à la lumière, ce qui rend non seulement la caméra plus petite, mais aussi beaucoup moins chère. De plus, en plus de créer des images 3D, les scientifiques affirment que la nouvelle caméra à un pixel est capable de voir des fréquences au-delà du spectre visible de la lumière.

Être moins cher qu’un standard appareil photo numériqueassocié à la possibilité de voir une plus grande largeur du spectre visible, confère certainement à cet appareil photo à un seul pixel deux qualités importantes : il est moins cher et peut prendre des photos de plus de choses. Cependant, ils ne commenceront pas à remplacer les caméras de nos téléphones ou à les ranger dans nos poches pour l’instant – la caméra de Glasgow s’appuie sur du matériel et des signaux externes. La configuration de l’équipe de recherche utilise quatre caméras pour enregistrer une image et est rendue possible grâce à un système d’éclairage séparé. Les quatre plates-formes de détection à un seul pixel sont installées autour d’un objet, puis le système d’éclairage séparé fait clignoter l’objet à la manière d’une lumière stroboscopique, créant ce que l’équipe décrit comme quelque chose de similaire au motif en noir et blanc d’un jeu de mots croisés. . La lumière des points blancs du motif est réfléchie dans les détecteurs à pixel unique et est enregistrée. Plus le chevauchement des points blancs du motif est fréquent, plus la lumière est intensément réfléchie vers les détecteurs.

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Une fois que les détecteurs ont enregistré les intensités de la lumière réfléchie, ils sont introduits dans un ordinateur, qui à son tour exécute un algorithme pour produire une image 2D. Afin de créer l’image 3D, les résultats des trois autres caméras sont combinés – pensez-y comme un collage qui crée de la profondeur. La technique est connue sous le nom de shape from shade.

Un système multi-mégapixels standard nécessite un degré élevé d’étalonnage et de précision afin de transformer des informations 2D en une image 3D, mais le appareil photo à un seul pixel système ne nécessite pas cet étalonnage, et les résultats sont tout aussi précis et ne prennent que quelques secondes à créer. La méthode à pixel unique est également capable de détecter des images au-delà du spectre régulier dans lequel fonctionnent les caméras numériques standard, ce qui amène les scientifiques à croire que le système peut être utilisé pour l’imagerie médicale, ou pour trouver du pétrole en détectant les gaz qui fuient des dépôts profondément souterrains. .

L’équipe de Glasgow note également que son système à un seul pixel ne coûte que quelques dollars (ou livres, puisqu’ils sont de Glasgow), alors qu’un système 3D standard qui produit des résultats similaires coûte des dizaines de milliers de dollars. Actuellement, le système utilisé dans le laboratoire n’est pas portable, ce qui le rend beaucoup moins utile, quelle que soit la distance au-delà du spectre visible qu’il peut détecter. Cependant, l’équipe affirme qu’une version portable du système peut être créée « assez facilement », bien qu’elle n’ait pas révélé exactement comment, car cela reviendrait probablement à dévoiler un précieux secret.

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Document de recherche: DOI : 10.1126/science.1234454 – « Imagerie computationnelle 3D avec des détecteurs à pixel unique »

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