Des chercheurs ont conçu une lentille photo d'un nouveau genre : combinant lentilles adaptatives et modules de lumière, celle-ci est capable de « rendre net chaque pixel simultanément ».

Tout comme l'œil humain, un objectif photo ne sait pas faire de mise au point sur l'ensemble des éléments d'une scène, et ne le fait par conséquent que sur un seul plan à la fois. Les éléments situés devant ou derrière ce plan paraissent flous. Certes, cela donne de la profondeur à l’image, mais cela limite aussi la netteté globale.

L'astuce, pour obtenir une photo vraiment nette, consiste généralement à combiner plusieurs clichés pris à différentes distances focales. Une contrainte qui pourrait bientôt disparaître grâce à une découverte effectuée par des chercheurs de l’Université Carnegie-Mellon (CMU).

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Cette lentille est capable de faire une mise au point sur tout ce qu'elle perçoit

La découverte réalisée par les chercheurs de la CMU repose sur un système baptisé « spatially-varying autofocus » (autofocus spatialement variable). Celui-ci permet à chaque pixel de profiter d’une mise au point « « ajustable ». Concrètement, la caméra décide quelles zones doivent être nettes, offrant une précision encore jamais vue sur l’ensemble de la scène. Cette prouesse est rendue possible grâce à une lentille combinant deux technologies :

• une lentille de Lohmann, composée de deux lentilles cubiques incurvées qui se déplacent l’une par rapport à l’autre pour ajuster la mise au point ;
• un module spatial de lumière à phase unique, capable de contrôler la manière dont la lumière se courbe à chaque pixel.

À cela s’ajoutent deux méthodes d’autofocus :

• un CDAF (Contrast-Detection Autofocus), qui divise l’image en zones pour optimiser la netteté localement ;
• un PDAF (Phase-Detection Autofocus), qui détecte si un élément est net et indique la direction de correction.

Une avancée qui marque un tournant dans la photographie et dans l’optique en général, mais pas de précipitation : cette technologie n'est pas encore disponible dans des appareils grand public. En revanche, ses applications pourraient largement dépasser la photographie traditionnelle.

On pourrait ainsi profiter de la possibilité de capturer des images sur lesquelles chaque détail, quel que soit son éloignement, est parfaitement net. Mais cette découverte pourrait aussi améliorer l’efficacité des microscopes, permettre aux véhicules autonomes d'analyser leur environnement avec une netteté inédite, ou encore offrir une perception de profondeur réaliste pour les casques de réalité virtuelle.

Source : Université Carnegie-Mellon