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Le monde vu par... un oeil d'insecte

Michel Alberganti, mis à jour le 02.05.2013 à 14 h 04

Une abeille sur la première caméra conçue sur le modèle d'un œil d'insecte. Image: University of Illinois, John A. Rogers

Une abeille sur la première caméra conçue sur le modèle d'un œil d'insecte. Image: University of Illinois, John A. Rogers

Les chercheurs en rêvaient depuis longtemps. Une caméra capable de voir le monde comme le fait une mouche. Non pas avec un simple grand angle mais avec une multitude de facettes. Déjà, des roboticiens français s’étaient inspirés des capacités des insectes en matière d’analyse d’image ultrarapide lors de leur vol. Le 1er mai 2013, des chercheurs américains de l’université d’Illinois ont annoncé dans la revue Nature le développement d’une caméra qui reproduit la structure d’un œil d’insecte grâce à des capteurs souples.

Résultats: un grand angle de vision, très peu d’aberrations, une forte sensibilité aux mouvements et une profondeur de champ infinie. Le secret: la forme hémisphérique de l’objectif sur 160 degrés. A la surface, pas moins de 180 capteurs comparables à ceux de la fourmi Solenopsis fugax ou du scarabée Hylastes nigrinus. Le système comprend des éléments optiques en élastomère et des capteurs réalisés avec de fines couches de silicium photosensible souple.

Il devient ainsi possible d'obtenir une vision panoramique, ce que les systèmes optiques classiques ne peuvent réaliser. Avec leur lentille unique, ils se rapprochent plus de l’œil humain que de celui des insectes, résultat de milliards d’années d’évolution.

Capteurs en silicium souple

Ainsi, les objectifs fish-eyes déforment considérablement les images captées sur leur périphérie. Cela résulte d’une lentille à très forte courbure qui achemine les rayons lumineux sur la surface plane d’un capteur.  Ce dernier est constitué de silicium rigide impossible à courber. Les chercheurs de l’université d’Illinois ont développé un capteur souple qui peut prendre la même forme hémisphérique que celle de l’objectif.

L’appareil est, par ailleurs, extrêmement miniaturisé. L’ensemble mesure 1,5 centimètre de diamètre avec ses 180 lentilles dotées chacune de son capteur. Certes, on reste bien loin des 28.000 lentilles de l’œil d'une libellule, mais on dépasse les 100 lentilles de celui d’une fourmi ouvrière.

Sur le plan économique, les nouveaux capteurs souples présentent l’avantage d’être fabriqués à plat avec les techniques de gravure existantes. Quant aux applications, on imagine facilement qu’un tel système fait déjà rêver aussi bien les spécialistes de la surveillance que ceux de l’endoscopie. Sans parler des fabricants de robots miniatures qui, eux aussi, s’inspirent des insectes ou des oiseaux.  

Après le fish-eye, le fly-eye pourrait avoir un grand avenir. Mais il reste de nombreux développements à réaliser avant la commercialisation d’un produit issu des recherches de l’université d’Illinois.

M.A. 

Michel Alberganti
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