PLÉNOPTIQUE SYSTÈME, photographie

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Faire la mise au point est un geste technique banal en prise de vue mais qui donne à une image tout son sens. Cette fonction est depuis fort longtemps automatisée dans la plupart des appareils photographiques. Un nouveau type d'appareils destiné au grand public, où le plan de netteté est choisi après avoir effectué la prise de vue, arrive sur le marché. Ce produit enregistre l'image dans toute sa profondeur (du premier plan jusqu'à l'horizon) en affectant un plan de mise au point moyen et en intégrant, en amont et en aval de ce dernier, des plans flous. À l'aide d'un logiciel associé, il suffit ensuite sur son ordinateur de cliquer sur ces zones floues afin que le plan de mise au point se décale. L'effet est spectaculaire et s'effectue en temps quasi réel. Ce qui était initialement net devient flou et inversement. La profondeur de champ est respectée, rendant l'effet réaliste, c'est-à-dire qu'elle est d'autant plus courte que la mise au point se rapproche. Cette prouesse technologique a été rendue possible grâce à l'association de microlentilles, situées entre l'objectif et le capteur, et d'un traitement mathématique complexe intégré au logiciel. Le système est dit plénoptique.

Photographie : le système plénoptique

Photographie : le système plénoptique

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Grâce à un réseau de microlentilles situé entre l'objectif et le capteur C.C.D., un appareil photographique plénoptique délivre une image ayant capturé tous les rayons lumineux dans les différents plans de la scène à photographier. C'est comme si on avait pris plusieurs photographies en... 

Crédits : A. Gould/ LYTRO/ D.R.

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Mais, comme c'est souvent le cas dans les avancées scientifiques, l'idée d'utiliser un réseau lenticulaire n'est pas nouvelle. Herbert E. Ives en 1903 et Gabriel Lippmann en 1908 avaient tenté de reproduire des images en relief en utilisant une surface composée de microlentilles. C'est d'ailleurs une technique similaire, celle des microréseaux, qu'utilisa Maurice Bonnet dans son procédé photographique et qu'on retrouve aujourd'hui dans les écrans 3D qui ne nécessitent pas l'utilisation de lunettes.

Dans l'appareil photographique plénoptique, le réseau de microlentilles, en jouant sur les lois de la réfraction, affecte les points-images des plans en profondeur sur des pixels différents. Son rôle est donc de capter tous les rayons lumineux de la scène à photographier. La mise au point s'effectue, grâce au logiciel, en « réadressant » les pixels appartenant au même plan de l'espace et en diminuant le flou. Par ailleurs, grâce à la multitude des points de vue enregistrés, il est également possible d'obtenir des images 3D. Cette invention ne devrait affecter que très peu le marché photographique traditionnel mais elle trouvera vraisemblablement une place de choix dans un grand nombre d'applications comme les jeux vidéos, la microscopie, la surveillance vidéo mais aussi dans l'édition où l'on pourra modifier certaines caractéristiques d'une image avant sa publication.

—  Pascal MARTIN

Écrit par :

  • : maître de conférences, responsable du laboratoire d'optique appliquée à l'École nationale supérieure Louis-Lumière

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Pour citer l’article

Pascal MARTIN, « PLÉNOPTIQUE SYSTÈME, photographie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/systeme-plenoptique-photographie/