[Portrait d'Innovateur] Sur le mobile, David Fattal transforme la lumière en images 3D

L'Atelier inaugure une nouvelle rubrique, consacrée au portrait d'innovateurs. Premier à ouvrir le bal : David Fattal, élu innovateur de l'année par le MIT TR35, dont L'Atelier était partenaire.

Un innovateur ? Oui, car le jeune homme de 33 ans part rejoindre le Nouveau Monde en 2001 pour se lancer dans une thèse sur la téléportation quantique. Puis bifurque et met au point un système qui exploite la lumière pour visualiser des images et des vidéos en trois dimensions de qualité sur mobile, sans lunettes.

"Je suis né à Paris, où j'y ai fait mes études". Mais il n'y est pas resté longtemps. Après Polytechnique, il a en effet rejoint Stanford, pour se spécialiser en informatique quantique. Direction ensuite HP Labs, où il est engagé pour travailler sur le sujet. "Mais mon intérêt personnel s'est vite décalé sur des choses plus concrètes, qui pouvaient avoir des répercussions sur la société d'aujourd'hui". L'informatique quantique, de la science fiction ? Peut-être pas à ce point. "Mais l'informatique quantique, on n'en verra pas les applications avant 50 ou 100 ans !". Il se rapproche alors du laboratoire de photonique, pour travailler sur des problèmes d'interconnexion optique.

L'idée disruptive : Exploiter la lumière, et non pas les solutions d'imagerie 3D sans lunettes aujourd'hui exploitées.

La plupart des technologies d'imagerie 3D sans lunettes utilisent des techniques optiques traditionnelles, comme des lentilles optiques (similaires aux lentilles de contact) ou des prismes, des petits éléments de verre qui permettent de contrôler la direction de propagation de la lumière dans l'espace. "La 3D sans lunettes ça marche parce que l'écran 3D arrive à projeter dans l'espace des images différentes, dans différentes directions". Résultat : un observateur va percevoir une image différente avec son œil droit et avec son œil gauche. Le cerveau après reconstruit l'effet 3D.

Selon lui, les approches "traditionnelles" n'ont pas une résolution d'image suffisante pour pouvoir apporter cette technologie sur mobile. Son système du coup utilise la technique dite diffractive, "c'est à dire comment la lumière interagit avec des structures qui sont de taille plus petite que la longueur d'onde de la lumière, pour pouvoir créer cet effet de directionalité des faisceaux lumineux". Cette solution donne un grand contrôle sur la projection de ces faisceaux et permet d'envoyer des centaines d'images différentes dans plusieurs directions de l'espace. Un modulateur à cristaux liquide permet alors de moduler l'intensité de chaque faisceau, pour créer l'imagerie.

Pourquoi s'intéresser à la lumière ? "Pendant deux ans, j'ai travaillé sur le moyen de capter la lumière qui se propageait dans une surface plane et de l'envoyer dans l'espace". Un peu comme une illumination, si on osait. Il s'est alors demandé s'il était possible d'utiliser cette même technique pour faire de la 3D. "J'ai eu la chance de travailler avec un groupe de postdoctorants très performants, qui ont construit un premier prototype en trois semaines". Et peut être aussi des passions inspirantes : "Minority Report, Iron Man, et l'hologramme de princesse Leïla dans Star Wars ont été mes premières sources d'inspiration..."

Pourquoi ça nous impacte ? Parce que à court terme, de tels systèmes pourraient améliorer la téléprésence médicale, sur tablette. Un exemple ? "Imaginez que l'on ait besoin de réaliser une opération à cœur ouvert en Inde, mais qu'aucun chirurgien n'est disponible ou apte à réaliser cette opération". Un médecin situé ailleurs pourrait alors, via une immersion en trois dimensions depuis sa tablette, contrôler des scalpels à distance et opérer, le tout sans être restreint dans ses mouvements par des lunettes.

Autre application plus quotidienne : mettre au point des solutions de chat groupé sur mobile, avec la possibilité, en fonction de l'inclinaison du téléphone, de ne voir apparaître le visage que de l'un des protagonistes.

Et à l'avenir ? David Fattal est convaincu que son système facilitera la mise au point de tablettes transparentes, comme des vitres, que l'on pourra tenir devant soi, et qui afficheront des images tridimensionnelles. "On pourra aussi interagir avec des senseurs de mouvement, afin de pouvoir manipuler des objets virtuels en 3D, les déplacer sur l'écran, comme si c'était des objets réels". Transparence oblige, les solutions de réalité virtuelle, pour interagir avec l'environnement, pourraient du coup être facilitées. Avec toutes les applications qui vont avec.