Qu’est-ce qu’une caméra à champ lumineux, et est-ce l’avenir de la photographie ?

By Matthieu CHARRIER

Et si tout ce que vous savez sur la photographie était faux ? En fait, ce n’est pas le cas, mais les appareils photo à fond clair apportent une dimension supplémentaire à la photographie, qui va au-delà de ce qu’un appareil ordinaire peut réaliser.

Qu’est-ce qu’un appareil photo à fond clair ?

Une caméra à champ lumineux est un appareil photo numérique conçu pour capturer des informations plus détaillées et plus précises sur la lumière d’une scène que les appareils photo traditionnels. Au lieu de se contenter d’enregistrer l’intensité et la couleur de la lumière en différents points d’un capteur d’images 2D, les caméras à champ lumineux capturent également des informations sur la direction d’où provient la lumière. Cela leur permet de créer des images avec une plus grande sensation de profondeur et de dimensionnalité et peut être manipulé en post-traitement pour modifier la mise au point ou la perspective de l’image.

Les caméras à champ lumineux utilisent un type de capteur d’image spécialisé qui peut capturer la direction et l’intensité des rayons lumineux lorsqu’ils traversent l’objectif. Ces informations sont ensuite utilisées pour créer une représentation « 4D » de la scène, appelée « champ lumineux », qui peut générer des images 2D avec différents points de focalisation ou perspectives. Les caméras à champ lumineux sont parfois aussi appelées caméras plénoptiques, d’après le terme « fonction plénoptique », le nom d’une fonction mathématique décrivant le champ lumineux d’une scène.

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Les avantages des caméras à champ lumineux

L’utilisation d’un appareil à champ lumineux pour la photographie présente plusieurs avantages potentiels, le plus important étant l’amélioration des détails et de la résolution. Les caméras à champ lumineux capturent des informations plus détaillées et plus précises sur la lumière d’une scène que les caméras traditionnelles.

Comme les caméras à champ lumineux capturent des informations sur la direction des rayons lumineux, elles peuvent créer des images avec une plus grande profondeur et une plus grande dimensionnalité. Cela peut être particulièrement utile pour créer des modèles 3D ou des images plus réalistes.

Les caméras à champ lumineux capturent plus d’informations sur la lumière dans une scène, ce qui permet une plus grande souplesse de post-traitement. Par exemple, les images prises avec une caméra à champ lumineux peuvent être manipulées pour modifier la mise au point ou la perspective de l’image après sa capture.

Les caméras à champ lumineux peuvent capturer plus de lumière que les caméras traditionnelles, ce qui améliore leurs performances dans des conditions de faible luminosité. Elles offrent une meilleure solution de photographie dans des conditions de faible luminosité que les caméras traditionnelles comparables.

L’état actuel des caméras à champ lumineux

Les caméras à champ lumineux sont encore une technologie relativement nouvelle et spécialisée et ne sont pas aussi largement disponibles ou aussi connues que les appareils photo numériques traditionnels. Cependant, elles font l’objet de recherches et de développements depuis plusieurs décennies, et quelques entreprises et organisations travaillent sur la technologie des caméras à champ lumineux.

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Un exemple d’entreprise ayant développé une caméra à champ lumineux est (aujourd’hui disparu) Lytro, qui a sorti la première caméra à champ lumineux disponible dans le commerce en 2012. La caméra Lytro était un appareil photo compact, de type « point-and-shoot », qui utilisait un capteur d’image spécialisé pour capturer le champ lumineux d’une scène, permettant aux utilisateurs de modifier la mise au point de l’image après sa capture.

Un autre exemple d’appareil photo à champ lumineux est le L16 de Light, qui a été lancé en 2017. Light a quitté le secteur de l’imagerie grand public en 2020, ce qui signifie qu’un deuxième pionnier des caméras à champ lumineux a décidé de se retirer. La L16 est une caméra à champ lumineux plus avancée qui utilise un réseau de 16 lentilles et capteurs d’images pour capturer le champ lumineux d’une scène, ce qui permet d’obtenir des images de plus haute résolution et plus détaillées.

D’autres entreprises et organisations ont développé ou travaillent sur la technologie des caméras à champ lumineux, notamment Pelican Imaging, Raytrix et le département informatique de Stanford.

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L’avenir des champs lumineux

L’avenir des caméras à champ lumineux en photographie est incertain, car la technologie est encore relativement nouvelle et spécialisée. Cependant, les caméras à champ lumineux ont le potentiel d’améliorer considérablement la qualité et la flexibilité de la photographie numérique et sont étudiées pour diverses applications.

La technologie du champ lumineux est prometteuse pour la réalité virtuelle et augmentée (RV et RA). Les caméras à champ lumineux peuvent capturer des informations détaillées et précises sur la lumière d’une scène, ce qui permet de créer des modèles 3D très réalistes pour la RV et la RA. Cela signifie que les environnements ou objets virtuels sont plus réalistes et plus immersifs.

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L’impression 3D est une autre application potentielle des caméras à champ lumineux. Les caméras à champ lumineux peuvent capturer des informations détaillées et précises sur la forme et la texture de la surface des objets. Grâce à ces données, il est possible de créer des modèles 3D très précis qui peuvent être utilisés pour fabriquer des objets physiques.

Il y a quelques raisons de penser que les caméras à champ lumineux ne seront jamais grand public. La principale raison pour laquelle les caméras à champ lumineux destinées aux consommateurs ont échoué sur le plan commercial est que les appareils photo des smartphones sont, franchement, incroyables.

Les capteurs et les optiques des smartphones sont devenus suffisamment bons pour rivaliser avec les appareils photo reflex. Grâce aux progrès de la photographie informatique basée sur l’IA, les téléphones peuvent simuler de nombreuses astuces des caméras à champ lumineux.

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