Les caméras cachées sont de plus en plus difficiles à repérer: de vieux gadgets d’espionnage lourds que vous deviez vous cacher sous un épais manteau ont été remplacés par de minuscules dispositifs insérés dans la pointe des stylos qui diffusent en direct des vidéos HD. Bientôt, grâce aux nouvelles technologies, les spycam pourraient même être entièrement invisibles.

Mais revenons un peu en arrière dans le temps, à l'époque où les gadgets espions étaient synonymes de Bond et de U.N.C.L.E. Les premières caméras cachées étaient l'une des plus fraîches et des plus ingénieuses. La caméra pour porte-documents Stasi, utilisée dans les années 1970, comportait un film infrarouge et un flash indétectable à l'œil humain, mais elle était si grosse qu'il fallait la trimballer - vous l'avez deviné - une mallette. Si quelqu'un a regardé à l'intérieur, vous avez été éclaté.

Les caméras cachées d’aujourd’hui (tristement moins kitsch, mais de façon exponentielle plus impressionnante) sont plus sophistiquées - plus petites, moins évidentes et produisent des images de haute qualité. La plupart sont cachés à la vue, cachés à l'intérieur d'objets de la vie quotidienne, tels que le stylo caméra susmentionné de Hammacher Schlemmer. Il y a beaucoup d'exemples: vous pouvez acheter des caméras cachées à l'intérieur de tout, des bouteilles d'eau aux patères.

Mais avec toutes ces caméras, vous pouvez les repérer si vous regardez assez attentivement.

La technologie est sur le point de changer cela. Des chercheurs du monde entier trouvent de nouveaux moyens de réduire la taille des caméras. des appareils photo sans objectif plus petits qu’un crayon, aux appareils photo qui peuvent voir autour des murs (oui, vraiment), c’est la technologie de pointe en matière de caméra espion sur laquelle nous travaillons en rappel du XXIe siècle - et nous Vous découvrirez dans quelle mesure il est susceptible de nous faire peur par sa présence (ou son absence) dans un proche avenir.

Aller miniature

Des caméras minuscules et sans objectif sont à venir. (Crédit: Rambus)

Les chercheurs commencent à retirer les lentilles des caméras pour tenter de devenir vraiment minuscule. La société de recherche américaine Rambus Labs développe des capteurs d'image minuscules sans lentille, d'une épaisseur de seulement 200 micromètres - plus petits que la pointe d'un crayon..

Cela est rendu possible en prenant des photos un peu différemment. Les appareils photo numériques normaux concentrent la lumière sur un capteur, qui décompose l’image en millions de pixels et les recrée numériquement..

Le capteur Rambus est doté d'une grille microscopique devant laquelle la lumière se spirale en différents motifs et frappe le capteur sous tous les angles. L'image n'est pas reconnaissable à ce stade - elle ressemble à un flou géant - mais un logiciel peut la décoder en quelque chose de visible..

Les implications d'un objectif aussi minuscule sont évidentes pour les spycams - le capteur est pratiquement indétectable à l'œil humain - et Rambus a déclaré qu'il pourrait potentiellement être utilisé pour la vidéo à l'avenir. La société poursuit le développement des capteurs et a récemment annoncé qu’elle était désormais en mesure de mesurer la température. Regarder cet espace - ou essayer de toute façon.

Tomber à plat

Flatcam est beaucoup plus mince qu'un centime (Crédit: RICE University)

Rambus n'est pas le seul groupe à faire de la miniature en retirant les lentilles de la caméra. La Rice University de Houston, au Texas, a développé le FlatCam, un appareil photo capable de produire des images 512 × 512 - impressionnant compte tenu de son épaisseur d'un demi-millimètre.

C'est un appareil simple: un capteur d'image sous une grille recouverte de trous. Chaque trou permet à une lumière différente de frapper le capteur, et cette information est ensuite traitée - en utilisant un ordinateur de bureau pour le moment - en une image.

Les chercheurs ont immédiatement compris les implications pour la sécurité et ont commenté dans leur article de novembre 2015: "Le facteur de forme mince et le faible coût des caméras sans objectif les rendent idéales pour de nombreuses applications de surveillance".

Puissance hors de l'air

Les caméras cachées ont besoin d'énergie - et cela les étouffe souvent. Les batteries occupent de la place et les câbles d’alimentation ne sont guère discrets. Des chercheurs de l'Université de Washington ont mis au point une solution: l'an dernier, ils ont développé PoWiFi, un système alimentant une caméra sans batterie utilisant uniquement un routeur Wi-Fi dans de vraies maisons (Asus RT-AC68U)..

Ils ont créé une "Harvester" qui transforme un signal de canal Wi-Fi normal de 2,4 GHz en énergie. Il contient un redresseur qui convertit le WiFi en courant continu (DC), puis un convertisseur DC-DC qui augmente la tension, créant une puissance utile.

Pour s’assurer que l’abatteuse reçoit un signal Wi-Fi continu (et donc de l’alimentation), l’équipe a créé un émetteur qui envoie du "trafic électrique" supplémentaire depuis le routeur sur chaque canal Wi-Fi, afin que l’abatteuse détecte un trafic continu - donc toujours puissance de production.

La puissance de la caméra était suffisante pour que le capteur de l'appareil photo puisse prendre des photos toutes les 35 minutes. Il y a quelques captures - la caméra ne fonctionnait que si elle se trouvait à moins de 15 mètres du routeur et ses images étaient en noir et blanc, 176 × 144. Mais c'est un bon début, et l'équipe prétend qu'elle "pourrait intégrer notre caméra à la détection de mouvement" capteurs de détection ".

C'est prometteur pour les caméras cachées dans les maisons: plusieurs minuscules caméras qui n'ont jamais besoin de changer de pile, activées par le mouvement.

Des mouches au lieu d'espions

Jamais entendu parler de MAV? Les micro-véhicules aériens (pour vous et moi) sont de petits drones utilisés dans l'armée comme spycams. L'armée britannique utilise le Black Hornet pour surveiller le champ sans jamais être vue. Développer ce genre de technologie indétectable est une grosse affaire.

L'Université de Southampton, par exemple, teste des MAV dotés d'ailes membraneuses et battantes, basées sur la physiologie des chauves-souris. Ils sont plus aérodynamiques, plus économiques à gérer et peuvent parcourir de plus longues distances. C'est le genre de technologie qui pourrait faire son chemin vers le marché grand public.

Nous avons également tenté de réduire la taille des véhicules utilitaires sport: des chercheurs de Harvard ont créé un robot volant d'une envergure de 3 cm. Ils n'ont pas encore été testés avec des caméras, mais il n'est pas difficile d'imaginer combiner des drones MAV avec de minuscules caméras pour produire des spycams que vous pourriez facilement confondre avec une mouche bourdonnante..

Nous voyons déjà des fabricants de drones réduire leurs produits: Axis a récemment lancé un drone qui tient dans la paume de votre main et enregistre une vidéo à 420 pixels, alors que la tendance à la baisse de la taille se poursuit..

Faire le tour

Rayons laser Frickin '(Source: Université Heriot-Watt)

En l'absence de lunettes espion permettant de voir à travers les murs, des chercheurs de l'Université Heriot-Watt et de l'Université d'Édimbourg ont mis au point le meilleur atout: une caméra capable de voir autour des murs..

L'appareil envoie une impulsion laser au sol près du coin qu'il tente de "voir". Le laser se disperse dans toutes les directions et une partie rebondit sur un objet. Dans l'expérience menée par l'équipe, un camion-jouet en mouvement s'est écrasé contre une petite figurine, produisant un "écho"..

Cette lumière réfléchie est ensuite captée par une caméra, un réseau de diodes à avalanche à un pixel (SPAD). Il est très sensible: il peut détecter un seul photon de lumière et enregistrer la lumière réfléchie qui revient à 20 milliards d'images par seconde dans son champ de vision..

Chaque objet dans une pièce produit un écho - les murs, l’émetteur laser, etc. - mais la caméra peut distinguer l’écho spécifique de tout objet en mouvement car il change constamment, les autres étant statiques..

En mesurant le temps qu'il faut entre l'impulsion laser et l'écho pour atteindre la caméra, ainsi que la forme de l'écho, l'équipe est capable de suivre des objets en mouvement en temps réel..

Pour le moment, c'est rudimentaire: l'objet en mouvement doit être proche du coin et il n'y a pas encore de moyen de reconstruire l'image en 3D. Mais l'équipe y travaille et reconnaît évidemment que la technologie pourrait jouer un rôle dans la surveillance.

Utilisation de minuscules pixels pour améliorer la qualité de l'image

Si nous voulons de minuscules caméras, l’hypothèse est que nous allons devoir supporter une qualité d’image inférieure, non,?

Peut être pas. À l'aide d'un nouveau type de pixel, des chercheurs du Dartmouth College fabriquent de minuscules caméras pour prendre des photos nettes..

Dirigée par Eric Fossum - l'inventeur du capteur CMOS, utilisé dans pratiquement tous les smartphones et appareils photo - l'équipe de la Thayer School of Engineering construit actuellement un nouveau type de capteur d'image particulièrement performant dans des conditions de faible luminosité, appelé Quanta Image Capteur (QIS).

Ils utilisent un nouveau type de pixel ultra-petit, appelé jot. Les jots sont si petits qu'ils peuvent chacun détecter un seul photon de lumière - et vous pouvez en avoir un milliard sur le QIS..

Alors, comment cela améliore-t-il la qualité de l'image? Eh bien, lorsqu'un photon frappe un capteur d'image, il subit une réaction chimique et libère un électron. Les notes sur le QIS sont si sensibles qu'elles sont capables de détecter ces électrons simples - et cela a des implications énormes pour la prise de vue où il n'y a pas beaucoup de lumière autour.

Bien que cette recherche ne rende pas les caméras plus petites, elle améliorera les petites caméras. Il s’agit toujours d’une "preuve de concept" mais, selon les chercheurs, le but est de transmettre cette technologie aux consommateurs afin d'éviter d'imaginer de minuscules caméras espion capables de produire des images de qualité dans le noir - elles le seront dispositifs de la vie réelle si la recherche continue.

Nous sommes donc au bord d'une révolution spycam?

La recherche qui rend les caméras plus petites sera "évolutive" plutôt que révolutionnaire, selon le Dr Roelof van Silfhout, chargé de cours en systèmes de vision embarqués à l'Université de Manchester.

La recherche d'Eric Fossum sur les minuscules pixels en est un bon exemple: elle est conceptuelle (avec un grand potentiel), mais elle ne sera pas disponible en ligne pour un achat prochain..

Dans le cadre de recherches analogues, un des collègues du Dr van Silfhout envisage de rendre les pixels "plus intelligents" en dotant chaque pixel de son propre processeur. Cela n'ajoute pas à la taille d'une caméra, dit-il, car vous pouvez les empiler dans une grille située directement sous un capteur plat..

L’autre forme de caméras "cachées" - quand elles sont obscurcies autour d’un coin - est une manière très "étrange" de faire les choses, dit van Silfhout. Bien que les recherches sur les caméras laser menées à l’Université d’Édimbourg "aient soulevé un sourcil" dans le monde universitaire, elles ne se traduiront pas dans le monde réel pendant un bon bout de temps..

"Je ne m'attends pas à ce que vous disposiez très prochainement d'une caméra qui prendra des images détaillées de ce qui se passe au coin de la rue, comme l'indiquent les recherches. Les signaux qu'ils collectent sont vraiment faibles", dit-il.

Alors, à quelle distance sommes-nous d'une avancée de la caméra cachée? M. van Silhout s'attend à ce que les appareils photo sans objectif ouvrent la voie. Ce qui déterminera leur succès, dit-il, est la manière dont ces caméras sont utilisées: des percées viendront grâce à la méthode de création d'image, pas au matériel, a-t-il prédit.

"C’est un effort continu. Tout à coup, je ne pense pas que nous aurons une caméra dix fois plus petite. Nous aurons de nouvelles façons de voir les choses, la 3D, la stéréoscopie et beaucoup de celui-ci sera piloté par les applications ", dit-il.