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Une nouvelle caméra pour filmer des milliards d'images par seconde


Lihong Wang, dont l'équipe à l'université de Washington à Saint-Louis dans le Missouri, a mis au point une caméra incroyablement rapide (Photo Washington University)

Lihong Wang, dont l'équipe à l'université de Washington à Saint-Louis dans le Missouri, a mis au point une caméra incroyablement rapide (Photo Washington University)

« La caméra à balayage de fente est un appareil très spécialisé qui nous permet de convertir le temps en espace », explique Lihong Wang, qui a dirigé les recherches.

Des chercheurs de l’université de Washington à Saint Louis, dans le Missouri, affirment pouvoir filmer 100 milliards d'images par seconde. Ils disent avoir mis au point un système de prise d’images d’un nouveau genre qui permettra ce miracle scientifique qui relève de la science-fiction.

Cette caméra ultrarapide d'un nouveau genre a été mise au point par l’ingénieur Lihong Wang et son équipe. Ils n’en sont pas à leur première invention, rappellent-ils, en précisant que leur nouvelle caméra ultrarapide filme des événements uniques en deux dimensions.

« Pour la première fois, des êtres humains peuvent littéralement voir des impulsions de lumières se déplaçant dans l’espace à la vitesse de la lumière » affirme M. Wang.

La lumière se déplace à près de 300 millions de mètres par seconde. A cette vitesse, un être humain peut faire le tour du monde plus de sept fois en une seule seconde. Comment prendre une photo de quelque chose se déplaçant à cette vitesse ? Selon M. Wang, il faut commencer avec une caméra dite « à balayage de fente », en anglais « streak caméra ».

« La caméra à balayage de fente est un appareil très spécialisé qui nous permet de convertir le temps en espace », explique M. Wang. Une puce connectée à un ordinateur est recouverte d’un million de miroirs de quelques micromètres de côté. Un programme l’oriente.

« Nous convertissons les particules de lumière, ou photons, en électrons, ensuite nous tirons très dur sur les électrons pour les séparer selon leur temps d’arrivée » explique M. Wang, en ajoutant que ce temps d’arrivée détermine la position verticale des électrons.

Bref, pour vous épargner des détails encore plus compliqués, disons que la technologie mise au point par l’équipe de l’Université de Washington à Saint Louis permet d’améliorer la performance des caméras les plus rapides au monde. Car jusqu’à présent, elles ne pouvaient prendre que des prises de vue unidimensionnelles. De surcroit, il leur fallait une source de lumière extérieure.

L’appareil mis au point par l’équipe de M. Wang produit des images en deux dimensions - comme des photographies normales - mais à un rythme battant tous les records imaginables.

« C’est très important », explique l’ingénieur Brian Pogue de l’université Dartmouth, à Hanover, dans le New Hampshire. « Chaque fois que vous créez un système qui prend des photos mille fois plus vite que les technologies existantes, c’est très important ».

M. Pogue a étudié le nouvel appareil pour le compte de « Nature », la revue scientifique qui a publié les travaux de l’équipe de l’Université de Washington à Saint Louis. Il pourrait faciliter des découvertes clé dans les domaines de la physique, ou encore de la défense, fait-il valoir. On songe notamment, selon lui, au bouclier occulteur, qui rend la personne dissimulée derrière invisible.

Selon M. Wang, la nouvelle caméra devrait également permettre à la biologie moléculaire et à l’astronomie de faire de nouveaux progrès.

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