Une caméra à un pixel combinée aux rayons terahertz
Publié par Adrien le 10/11/2008 à 00:05
Source: BE Etats-Unis numéro 140 (3/11/2008) - Ambassade de France aux Etats-Unis / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /56483.htm
Illustration:Wikipédia
Une nouvelle version de caméra à un pixel vient d'être développée par des chercheurs de l'université de Rice. Combinée aux rayons terahertz, elle pourrait apporter des percées technologiques dans le domaine des télécommunications, du traitement des signaux, de la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain...) et des systèmes de sécurité. Ces recherches ont été financées par la National Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large....) Foundation et la National Aeronautics and Space Administration.


Le spectre électromagnétique

Les premiers systèmes de capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de...) d'images à un pixel (Le pixel, souvent abrégé px, est une unité de surface permettant de mesurer une image numérique. Son nom provient de la locution anglaise picture element, qui signifie...) ont été développés en 2006. Une image est créée en capturant de façon très rapide un seul point (Graphie) de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière...), plusieurs milliers de fois à la suite. A chaque prise, un filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) composé aléatoirement de "0" et de "1" est placé entre l'image et les détecteurs. Pour les prototypes basés sur la lumière, ce filtre est réalisé par des DMD "digital micromirror device". Un DMD est composé de plusieurs milliers de miroirs de la taille d'un microbe (Les micro-organismes ou microbes sont des organismes vivants microscopiques (invisible à l'œil nu) et qui ne peuvent donc être observés qu'à l'aide d'un microscope.) qui ne peuvent réfléchir que dans 2 directions. Selon Victor E. Cameron, professeur of Electrical and Computer Engineering "grâce aux nouvelles avancées mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les...) acquises récemment nous sommes capables d'obtenir une image cohérente". La qualité de l'image en sortie est semblable à celle d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un (1 000 001). Il...) de pixels. Une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la...) à un pixel est utile pour des applications scientifiques où la photographie digitale (Les digitales forment le genre Digitalis, environ 20 espèces de plantes herbacées classiquement placées dans la famille des Scrofulariacées. Les études récentes situent désormais ce genre dans les...) n'est pas disponible. Selon Kevin Kelly assistant professeur of Electrical and Computer Engineering "pour certaines longueurs en dehors du spectre visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.), il est souvent trop coûteux de produire un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de détecteurs". Les premiers essais concluants en laboratoire ont permis d'obtenir une image en 5 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. Unités et...). Ce procédé de capture d'images associé aux rayons terahertz permettrait de réduire ce temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

La technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) terahertz s'appuie sur des composants capables d'émettre et d'être sensibles dans une bande spectrale (En astronomie, une bande spectrale désigne une partie du spectre électromagnétique que laisse passer un filtre standard. Une bande spectrale est ainsi déterminée par son profil de transmission, c'est-à-dire la fraction de...) comprise entre 500 gigahertz et 10 terahertz. Une des particularités intéressantes de ces rayons, est de posséder des propriétés proches à la fois de la lumière et des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) radios (A supprimer). Ils peuvent être émis par une antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) en métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des métaux...) mais peuvent aussi se réfléchir sur des miroirs. Ils peuvent être focalisés par des lentilles mais peuvent être perçus dans un circuit électrique (Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou électroniques parcouru par un courant électrique.) par leur champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et...). Une autre propriété des ces rayons est qu'ils se réfléchissent sur le métal mais passent au travers de la plupart des autres matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.).

Une caméra utilisant la technologie terahertz pourrait donc être utilisée dans un grand nombre de domaines, en particulier dans les systèmes de sécurité. En effet, en plus de se réfléchir sur le métal, de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) à travers les vêtements, les rayons terahertz se réfléchissent et se transmettent selon une combinaison (Une combinaison peut être :) spécifique à chacun des plastiques explosifs connus des milieux terroristes ; ce qui permettrait de les détecter et de les distinguer facilement. De plus, contrairement aux Rayons-X, une radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par...) terahertz ne possède pas assez d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) pour traverser la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) et ne comporte pas, à priori, de risque pour la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.). Ce type de caméra pourrait trouver des applications en médecine pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) des tumeurs, ou militaires pour détecter des mines dans le sol.

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