Dessin d'un système d'image capable d'obtenir douze fois plus d'information que l'oeil humain

Publié par Isabelle le 01/10/2014 à 00:00
Source: Université de Grenade
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Des chercheurs de l'Université de Grenade, avec la collaboration de l'Université Polytechnique de Milan (Italie), ont dessiné un système d'image multispectrale capable d'obtenir de l'information d'un total de trente-six canaux de couleur face aux trois des senseurs d'image en couleur habituels.


Information spectrale d'une même image vue à travers un système conventionnel de trois canaux de couleur (à gauche) et à travers le nouveau système développé à l'Université de Grenade (36 canaux de couleur, à droite).Illustration: Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Grenade
Des chercheurs de l'Université de Grenade ont dessiné un nouveau système d'image capable d'obtenir douze fois plus d'information que l'oeil humain et que les caméras conventionnelles, ce qui représente un total de trente-six canaux de couleur. Cette importante avancée scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) permettra de capter des images multispectrales en temps réel d'une façon très simple, et pourrait servir dans un futur proche à créer de nouveaux systèmes de conduite assistée de véhicules, à identifier des billets de banque et des documents faux ou à obtenir des images médicales beaucoup plus complètes que les actuelles, entre autres applications.

Les scientifiques, membres du groupe Color Imaging Lab, du département d'Optique de l'Université de Grenade, ont dessiné ce système basé sur une nouvelle génération de senseurs développés à l'Université Polytechnique de Milan (Italie), combinés avec une matrice de filtres multispectrale afin d'améliorer leur rendement.

Les senseurs d'image en couleur, présents dans toutes les caméras digitales à usage commun (caméras reflex, automatiques, webcams, téléphones portables, tablettes, etc.), présentent une architecture composée par un senseur monochrome (en noir et blanc) couvert avec une couche filtre de couleur (habituellement rouge, vert et bleu, également connue comme RGB). Cette architecture n'extrait l'information que d'une de ces trois couleurs dans chaque point de l'image ou pixel. Pour extraire l'information des autres couleurs dans chaque pixel, il faut appliquer des algorithmes d'interpolation qui, dans la plupart des cas, sont un des secrets les mieux gardés de chaque fabricant.

L'auteur principal de ce travail, Miguel Ángel Martínez Domingo, explique que "les nouveaux senseurs développés à l'Université Polytechnique de Milan sont dénommés Transverse Field Detectors (TFD ou détecteurs de Champ Transversal) et sont capables d'extraire l'information complète de la couleur dans chaque pixel de l'image sans besoin d'une couche de filtres de couleur sur eux.

Pour ce faire, ils tirent profit d'un phénomène physique par lequel chaque photon pénètre à différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...) profondeur selon sa longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'onde, c'est-à-dire sa couleur. En recueillant ainsi ces photons à différentes profondeurs de la superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent...) en silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si...) du senseur, il est possible de séparer les différents canaux de couleur sans avoir à utiliser des filtres.

La nouveauté des TFD

D'autres senseurs avaient déjà tiré profit de cet avantage, comme le X3 de Foveon Inc. (États-Unis). Cependant, la nouveauté des TFD est qu'en appliquant un champ électrique (En physique, on désigne par champ électrique un champ créé par des particules...) transversal à intensité variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) et contrôlée, "nous pouvons moduler la profondeur à laquelle les photons de chaque canal de couleur sont recueillis. Ceci nous offre la possibilité de syntoniser la façon dont ces senseurs convertissent la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) qu'ils reçoivent en signaux électriques", signale le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) de l'Université de Grenade, qui insiste sur "les nombreuses applications dans des domaines de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) très différents" que ce nouveau type de senseur peut avoir.

"Les images multispectrales nous offrent une infinité de possibilités dans les domaines les plus divers de la science: images médicales, télédétection, images par satellite (Satellite peut faire référence à :), technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) militaire et de défense, applications industrielles, vision robotique, conduite assistée ou automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la...) ainsi qu'un long etcétéra de possibles utilisations qui attirent de plus en plus l'attention de scientifiques et d'ingénieurs de toutes les spécialités. Étudier la façon dont la lumière interagit avec notre environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) peut nous fournir une information précieuse sur le comportement de celui-ci d'une manière complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou...) inoffensive et non invasive."

Pour plus d'information voir:
- http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-53-13-C14
- http://canalugr.es/index.php/technologies-de-linformation-et-de-la-communication/item/74221-dessin-d'un-syst%C3%A8me-d'image-capable-d'obtenir-douze-fois-plus-d'information-que-l'oeil-humain
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