La photographie computationnelle pourrait changer l’univers de l’imagerie numérique

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La photographie computationnelle ou l’imagerie informatique de calcul se réfère à des techniques de capture d’image et de traitement numériques qui utilisent le calcul numérique à la place de procédés optiques. La photographie de calcul peut améliorer les capacités d’un appareil photo, ou produire de nouvelles fonctionnalités qui sont impossibles avec la technologie numérique actuelle.

Bien que cette branche de la photographie numérique ne soit pas nouvelle, des chercheurs continuent à la faire progresser, comme le révèle un récent article du New York Times. La photographie de calcul pourrait modifier la configuration de base de la photographie numérique de nombreuses façons.

Une nouvelle approche

La photographie computationnelle découle de l’idée que si vous pouvez capter des données visuelles au lieu d’une véritable image, celles-ci peuvent être reconstruite avec un logiciel. En d’autres termes, cela signifie que même un objectif ne serait pas nécessaire. À la place des données visuelles conventionnelles, ces dernières pourraient être par exemple recueillies à travers une sphère de verre dotée de capteurs. En connaissant la façon exacte dont la lumière se déplace à travers la sphère et frappe les capteurs, il serait alors possible de recueillir ces données et de reconstruire une image unique.

Un des partisans de la photographie de computationnelle, l’ingénieur Shree Nayar K. de la Vision Laboratory de l’Université de Columbia, a conçu des capteurs utilisant la technologie de la photographie de calcul. En utilisant un principe similaire, mais un design différent, Sony a utilisé des capteurs HDR dans ses smartphones Xperia. Ce qui prouve que doucement la photographie de calcul fait son chemin.

Le Columbia Vision Laboratory, a également conçu un appareil se basant sur cette nouvelle approche photographique nommé Eternal Camera. Ce nom vient du fait que ses capteurs sont conçus de pièces électriques utilisées dans les panneaux solaires. La caméra éternelle pourrait par conséquent fonctionner indéfiniment. Cette technologie pourrait être utilisée pour améliorer l’autonomie des smartphones en prenant tout simplement des photos.

Le début d’une inéluctable évolution

La photographie computationnelle, en est à ses tous débuts. D’autres chercheurs s’affairent à créer l’appareil photo de demain, notamment en produisant des capteurs ne nécessitant pas d’objectifs. En effet, un groupe du Rambus Labs a développé des capteurs d’images sans optique. À la place du verre traditionnel, un réseau de lentilles microscopiques est placé sur le capteur. La lumière se propage lors de son passage à travers cette grille optique, créant ainsi des motifs complexes qui peuvent être reconstruits instantanément par un logiciel.

Certains se questionneront sur la pertinence de réinventer ce qui fonctionne déjà très bien. La réponse à cette question est simple; ces appareils seront beaucoup moins coûteux à produire. Ils seront également mois lourds, moins encombrant, plus minces, moins énergivores et plus performant.

Comme ce fut le cas avec l’évolution de la photographie argentique, qui a su tirer parti de nombreuses innovations technologiques et techniques dans les domaines de l’optique, de la chimie, de la mécanique, de l’électricité et de l’électronique, la photographie computationnelle, n’est qu’une simple évolution logique et inéluctable de la photographie numérique actuelle.

[via et via]

6 commentaires

  1. Intéressant ! je pense cependant que les premières images prises avec ce genre de capteur seront plutôt « grand angle » . Même si je pense avoir compris le système j’ai beaucoup de mal à imaginer la capacité d’un tel capteur à produire l’image d’un sujet très éloigné et pris aujourd’hui avec une focale de 300 mm et plus …

    Cependant, pour prendre la question avec un peu plus de philosophie, je pense que la lentille reste un élément très « puissant » et peu égalable, ce qui me permets de dire cela est le faire que la nature nous ai conçu ( ainsi que la majorité des être vivants avec des yeux) avec un système de vision par « lentille + capteur ».

    1. Cette façon de photographier, ne sera pas au point avant des années. Mais selon les auteurs, la puissance de calcul des futures puces électroniques, permettra des prouesses techniques inégalées. Par exemple il existe depuis peu, des capteurs HDR, qui « vident » les photosites, pour que des zones d’une image bien précises ne soient pas surexposées. Nos yeux sont facilement éblouis par une lumière trop intense. Via l’électronique nous arrivons à faire mieux. C’est un peu ça le futur de la photographie dite computationnelle.

  2. Attention ne pas prendre ce genre d’article au sérieux.

    De telle théories sont belles mais pleines d’absurdité scientifiques. Une sphère qui envoie ses informations à des capteurs ok mais un moment les rayons doivent converger pour former une image et là ça s’appelle un objectif. Donc on nous décrit un objectif en gros avec une sphère.

    Un appareil éternel, rien que le terme devrait en alerter plus d’un. Ce genre de termes sont souvent utilisés dans des théories plus que douteuses, mais d’un point de vue scientifique c’est impossible car chaque création d’énergie entraine une perte d’énergie autre part. En électricité ça s’appelle l’effet joule. Pour faire simple le fait d’acquérir le signal demande une consommation en électricité et le fait de le traité entraine une perte de celui-ci, en tout cas en partis.

    Si l’auteur cherche une façon de faire de la photo sans objectif ceci existe depuis des siècles ça s’appelle le stenopé.

    1. Si pour vous un article écrit dans le New York Times (je redonne ma source), exposant notamment les « découvertes » de chercheurs de la Columbia University, n’est pas sérieux, c’est votre droit.

      Cette Université est l’une des plus sélectives et prestigieuses du monde. Classée 1re aux États-Unis pour la recherche, elle figure au 6e rang mondial (4e aux États-Unis) du classement CUWR des 1000 meilleurs universités mondiales et au 8e rang mondial du Classement Shanghai des universités. (source : Wikipédia)

      1. Comprenez moi ce n’est pas l’étude des chercheurs de la Columbia University qui n’est pas rigoureuse scientifiquement mais bien l’interprétation qui en est faite.

        L’article original ne dit pas tout à fait la même chose que votre article lors qu’il parle de la sphère entouré de capteur il parle d’étudier la diffraction des divers rayons incidents afin de le rassembler de manière numérique. Ce qui par conséquent focalise une image.

        L’article du Times ne parle jamais de « caméra éternelle », je vous invite à relire ce qu’il disent vraiment.

        L’article original comporte son lot de déclaration scientifiquement fausses, ce n’est pas parce que c’est le New York Times que le journal a parole d’évangile. Rien que le titre qui en soit est aguicheur et faux. Car au final une sphère est un objectif ce qui change dans ces recherches c’est l’approche de celui-ci.

        Si j’ai tenu à être aussi critique sur votre article c’est surtout parce la compréhension que l’on a de votre article est très éloigné des sujets de recherches abordés par celui-ci, ce qui est fort dommage.

        1. Vous avez parfaitement le droit que croire que cet article « comporte son lot de déclaration scientifiquement fausses ». Si vous le voulez bien, nous passerons à autre chose.