Révolution en imagerie : Une caméra microscopique à 1 pixel capture des vidéos holographiques à travers les tissus biologiques
Une équipe de l'Université de Kobe au Japon, en collaboration avec le chercheur en optique Yoneda Naru, a dévoilé une avancée majeure en technologie d'imagerie : un capteur d'1 pixel capable d'enregistrer des images 3D (hologrammes) de sujets en mouvement, y compris à travers des milieux diffusants comme les tissus biologiques. Les hologrammes, couramment utilisés comme éléments de sécurité sur les passeports et billets de banque, prennent ici une dimension scientifique cruciale pour l'imagerie biomédicale, neurologique et cellulaire.
Les techniques existantes présentent des limites. La méthode FINCH utilise un capteur 2D rapide mais ne fonctionne qu'en lumière visible avec une vue dégagée. L'OSH peut traverser les milieux diffusants mais ne capture que des sujets immobiles. L'innovation de l'Université de Kobe combine les avantages des deux approches.
Comme rapporté dans Optics Express, l'équipe a créé un capteur microscopique utilisant un dispositif à micromiroirs numériques (DMD) projetant des motifs lumineux à 22 kHz - une vitesse comparée par Yoneda à 'la différence entre une marche tranquille et un train à grande vitesse japonais'.
Bien que le prototype actuel ait une fréquence d'images inférieure aux 20 Hz standards, l'équipe a prouvé théoriquement que cette vitesse est atteignable grâce à l'échantillonnage parcimonieux ('sparse sampling'), qui capture sélectivement des parties de l'image. Les défis restants incluent l'amélioration de la qualité d'image via l'optimisation des motifs projetés et l'intégration d'algorithmes d'apprentissage profond.
Yoneda envisage des applications prometteuses pour l'observation biologique tridimensionnelle peu invasive. Cette technologie pourrait révolutionner l'imagerie médicale en permettant l'étude dynamique de structures cellulaires sans endommager les tissus.
