La distance apporte la 3D à la photo numérique

Par 21 mars 2008

Diviser le capteur d'un appareil photo en des milliers de zones capables individuellement de prendre des clichés pourrait apporter une dimension supplémentaire aux images.

Pour obtenir des photographies en trois dimensions, il faut soit un appareil doté de deux lentilles, soit deux appareils collés l'un à l'autre. Et aussi un logiciel capable de recomposer cette 3D à partir de clichés 2D. Pas très adapté aux appareils photos embarqués dans les mobiles. Autre solution : regrouper les pixels du capteur en unités toutes capables de capturer une partie du sujet. C'est ce que réalise un groupe de chercheurs de l'université américaine de Stanford. Ils ont réduit le pixel sur un capteur à 0,7 microns, soit beaucoup plus petit que le pixel dans les caméra du marché. Pour mémoire, Kodak s'est récemment félicité d'avoir obtenu un pixel CMOS de 1.4 micron pour une résolution de 5 mégapixels.
12 000 caméras en une
Les universitaires ont eux regroupé les pixels dans des rangées de 256 pixels chacune. Ils ont ensuite placé un petit objectif au dessus de chaque rangée. Chaque alignement ne capture qu'une couleur. Résultat, une fois que ce procédé sera appliqué à l'ensemble du capteur, et pour un prototype d'appareil photo avec 3 mégapixels de résolution, cela équivaudrait à 12 616 (sic) caméras. Lorsque l'utilisateur appuie sur le déclencheur de son appareil, il produit une photo, mais aussi une "carte électronique de profondeur", qui contient la distance entre la caméra et chaque objet de la photo. Chaque détail du sujet photographié est en effet capturé par quatre rangées, ce qui produit des vues redondantes. A noter que c'est un système inverse de celui d'un animal comme la mouche qui compte 3000 facettes dont aucune ne converge.
Des informations codées mais cachées
Ainsi, tous les détails ou composants d'un visage seront captés, ainsi que la distance de l'appareil photo à ces composants. C'est ce même principe qu'a utilisé Microsoft avec l'université de Washington autour de son projet Photo Tourism. Celui-ci permet par exemple de reproduire des bâtiments célèbres (place Saint Marc à Venise, Notre Dame de Paris...). Ces données sur la distance sont enregistrées électroniquement : elles ne sont pas visibles sur la photo. Un peu comme les informations de geo-tagging (codage de la localisation) que le GPS apporte aux systèmes de prise de vue numérique. Au photographe de décider par la suite les traitements à apporter à l'image. Cela pourrait se révéler utilise pour de la reconnaissance faciale. D'autres pistes sont évoquées comme l'impression 3D, la création d'objets en 3D, la création d'avatars réalistes...

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