Les optiques à l’intérieur de la prochaine génération de smartphones pourraient être plus minces qu’un brin de cheveux humains. En effet, une équipe de chercheurs de Caltech et Samsung ont récemment créé avec succès un objectif plat qui peut être empilé sur un capteur numérique pour créer un minuscule appareil photo.
Les objectifs de smartphones traditionnels focalisent l’image en redirigeant la lumière avec de multiples morceaux de verre. La forme concave permet à la lumière de passer à travers plusieurs morceaux, pour au final, créer une image nette. Au lieu d’utiliser le verre, les chercheurs ont plutôt employé deux feuilles de cylindres en silicium. Ces cylindres, appelées « métasurface », peuvent être ajustés selon la sorte d’optique que l’on veut concevoir.
Un objectif de 1 200 nanomètres
Ces cylindres mesurent 600 nanomètres de hauteur, pour une épaisseur totale de 1 200 nanomètres. Par comparaison, un seul cheveu humain a une épaisseur d’environ 100 000 nanomètres. L’équipe n’est pas la première à utiliser un matériau semblable pour tenter de focaliser la lumière en photographie, mais les tentatives antérieures ont abouti à des images qui étaient floues autour des optiques. Amir Arbabi, chercheur chez Caltech explique :
Des optiques comme celles que nous avons conçues, peuvent être facilement produites en masse, tout comme les puces d’ordinateur. Cela signifie que nous pourrions concevoir des objectifs peu coûteux mesurant seulement quelques millimètres de diamètre.
Les ingénieurs ont pu créer ainsi un système de lentilles pouvant capturer et focaliser la lumière à partir d’une gamme angulaire de 70 degrés, ce qui rend cette technologie utile pour la première fois pour des applications d’imagerie.
Les optiques plates pourraient être facilement ajoutées à un capteur d’imagerie numérique CMOS parce que ces objectifs sont développés en utilisant des matériaux et des techniques similaires. De lentilles plates avec leurs capteurs, pourraient très prochainement se retrouver dans nos smartphones ou nos appareils photo compacts grand public. Cette technologie innovatrice, pourrait également permettre de concevoir des objectifs plus minces pour les appareils photo « professionnels ».
