Introduction
La photographie à haute vitesse est une discipline qui a longtemps été réservée aux applications scientifiques et industrielles haut de gamme en raison du coût prohibitif des caméras ultra-rapides. Cependant, une percée récente de l’Institut National de la Recherche Scientifique au Canada en collaboration avec Concordia University et Meta Platforms ouvre des horizons nouveaux. Leur invention, la caméra DRUM (Diffraction-gated Real-time Ultra high-speed Mapping), promet de démocratiser la capture à haute vitesse en offrant une performance sans précédent à un coût significativement réduit.
Fonctionnalités Clés
1. Vitesse de capture
La DRUM atteint une vitesse de capture ahurissante de 4,8 millions d’images par seconde. Cette vitesse est cruciale pour documenter des phénomènes ultra-rapides tels que la chute de gouttelettes d’eau, les interactions moléculaires, et bien d’autres applications scientifiques.
2. Coût
Alors que les caméras à haute vitesse conventionnelles peuvent coûter une fortune, la caméra DRUM est conçue pour être beaucoup plus abordable, grâce à l’utilisation de composants trouvés dans les projecteurs communs, tels que le dispositif à micromiroirs numériques.
3. Applications variées
Outre la recherche scientifique, la caméra DRUM a le potentiel d’être utilisée dans des domaines tels que la surveillance en temps réel de la distribution de médicaments, les systèmes LiDAR pour véhicules autonomes et même dans des applications de nettoyage basées sur des lasers.
Innovation Technique: La Diffraction Temporelle Variable
La clé de la performance de la caméra DRUM réside dans une technique appelée diffraction temporelle variable. Dans les caméras traditionnelles, un obturateur ou une grille temporelle contrôle l’exposition du capteur à la lumière. La DRUM, en revanche, utilise la diffraction pour réaliser un « gating » temporel des images. En changeant rapidement l’angle d’inclinaison d’une grille de diffraction, plusieurs copies de la lumière incidente sont générées, voyageant dans des directions différentes. Ces copies sont ensuite assemblées pour créer un film ultra-rapide.
Avantages et Limitations
Avantages
- Rentabilité: L’utilisation de dispositifs à micromiroirs numériques, couramment utilisés dans les projecteurs, rend le dispositif économique.
- Polyvalence: Sa vitesse et son coût rendent la caméra DRUM applicable à une grande variété de domaines.
- Sensibilité: La vitesse de la caméra n’entraîne pas de compromis en termes de sensibilité du capteur, ce qui est particulièrement important pour les applications médicales et les systèmes LiDAR.
Limitations
- Profondeur de séquence: La DRUM capture actuellement sept images par petit film. Des améliorations sont nécessaires pour augmenter cette profondeur.
- Capture en couleur: Le système est encore en phase d’exploration pour la capture en couleur, ce qui pourrait être un élément clé pour des applications biomédicales plus avancées.
Conclusion et Perspectives
La caméra DRUM est une innovation significative dans le domaine de la photographie à haute vitesse. Son rapport coût-efficacité et ses performances sans précédent ouvrent des portes à de nombreuses applications qui étaient auparavant inaccessibles à cause des contraintes budgétaires. Bien que certaines limitations demeurent, les chercheurs sont optimistes quant à l’avenir de cette technologie, y compris son application dans des systèmes LiDAR plus avancés et des domaines biomédicaux. Ce n’est peut-être pas une technologie qui trouvera sa place dans les appareils photo grand public de sitôt, mais son impact dans les domaines scientifiques et industriels pourrait être monumental.
