Un appareil photographique révolutionnaire: la mise au point se fait après la prise de vue !

Une société américaine, Lytro, fondée par Ren Ng, docteur en informatique de l’université de Stanford, propose un appareil photo « pas comme les autres ».

Vue de l’appareil Lytro en utilisation. Crédit Lytro.

 

Cet appareil prend des photos avec un objectif de grande ouverture fixe et sans mise au point préalable. On regarde l’image sur un écran tactile incorporé.

Cette image présente des zones nettes correspondant à des objets à une distance fixe de mise au point. En pressant une zone qui n’est pas nette sur l’écran, on obtient une refocalisation numérique de cette zone qui devient alors nette.

Si l’image obtenue sur l’appareil est transférée sur un ordinateur, on peut alors la traiter sur l’écran de ce dernier en sélectionnant les objets avec le curseur de la souris.

Essayez la mise au point sur des objets à distance variable!

On trouvera sur le lien ci-contre: Papillon Monarch (Adam Gould) une image obtenue avec cet appareil. En cliquant une fois sur un objet, par exemple le papillon Monarch du premier plan, on met au point cette zone de l’image. En cliquant sur un objet de l’arrière plan, c’est celui-ci qui devient net, la zone du papillon devenant floue. Un double clic rapide permet de zoomer l’image.

Un système d’enregistrement photographique tout à fait original

Dans la photographie conventionnelle, un objectif projette sur un film plan (ou maintenant une mosaïque de capteurs) une image dont, pour une mise au point donnée, certains éléments sont nets . Ceux-ci correspondent à des objets placés à une distance particulière de l’objectif pour sa position par rapport au plan des capteurs. Pour avoir une profondeur de champ suffisante, un diaphragme sélectionne les rayons lumineux relativement proches de l’axe de l’objectif.

Dans le système Lytro, l’objectif est ouvert en grand et transmet un maximum de rayons lumineux de tous angles venant de l’extérieur. Ces rayons constituent ce que les opticiens  appellent un “champ de lumière”.  Ce champ de lumière arrive sur  une matrice de microlentilles identiques disposée sur  une mosaïque de capteurs semblables à ceux des appareils numériques conventionnels. On obtient ainsi sur les capteurs autant d’images réduites de l’image finale, les “sous-images”, que de microlentilles. Selon sa position, chaque microlentille sélectionne des rayons faisant des angles particuliers avec l’axe optique.

Une microlentille a un diamètre inférieur au  millimètre pouvant aller jusqu’à  10 µm (micromètre) . Les matrices de microlentilles sont formées de nombreuses lentilles disposées selon un motif  à deux dimensions. De nombreux procédés permettent de les réaliser en polymères (comme le polycarbonate) généralement par pressage contre un moule en silicium ou en nickel.

 

Coupe de l’appareil montrant ses principaux éléments. Crédit Lytro.

 

On enregistre ainsi le champ de lumière correspondant à la photographie dans l’ensemble des sous-images.

Un traitement numérique de ces sous-images permet de” refocaliser ” les rayons aboutissant à une zone donnée de l’image et de rendre ainsi nets des objets qui ne le sont pas sur la photographie originale.

Avec ce système, on ne fait aucune mise au point ni réglage du temps de pose; il n’y a donc pas le retard qu’entraînerait un autofocus, ni même le délai qui serait dû à un réglage automatique de l’exposition. En outre, l’ouverture maximum de l’objectif permet une  vitesse d’obturation  élevée. On peut donc saisir une vue, même fugitive,  sans aucun retard, à l’instant où on la perçoit.

En fait, l’information sur le champ de lumière stockée dans l’appareil permettrait probablement de restituer une image en relief, mais il reste à trouver un système simple pour que chaque œil reçoive l’image qui lui est destinée.

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