Système d’holographie couleur instantanée pour détecter la fluorescence et la lumière blanche obtenue

L’Institut national des technologies de l’information et de la communication (NTIC), l’Agence japonaise pour la science et la technologie (JST), l’Université Toin de Yokohama et l’Université de Chiba ont réussi à développer un système d’holographie multiplexé en couleurs par lequel les informations 3D des objets éclairés par une lampe à lumière blanche et des spécimens auto-lumineux sont enregistrés sous la forme d’un hologramme multicolore unique par un capteur d’image monochrome spécialement conçu et développé.

Ils ont réalisé une microscopie holographique à fluorescence multiplexée couleur en un seul coup en exploitant l’holographie numérique et la superposition cohérente de calcul (CCS). Le microscope développé acquiert les informations couleur 3D des objets auto-lumineux avec une exposition unique et sans matrice de filtres colorés. Le système n’a pas besoin d’une source de lumière laser et a la capacité de réaliser une détection d’images animées en trois dimensions multicolores d’échantillons biologiques et d’objets en mouvement à une fréquence vidéo. Les chercheurs espèrent développer une microscopie 3-D multicolore de lumière extrêmement faible telle que l’autofluorescence et la lumière non linéaire.

Cette réalisation a été publiée dans Lettres de physique appliquée en tant que document en libre accès le 22 juillet 2020.

La détection simultanée en couleur 3-D de plusieurs objets auto-lumineux a été démontrée en enregistrant un hologramme unique multiplexé en couleur de lumière fluorescente. L’imagerie en trois dimensions multicolore avec une lampe à lumière blanche a également été démontrée avec un enregistrement à hologramme unique. Les chercheurs ont exploité CCS, une technique de multiplexage holographique, pour enregistrer un hologramme multiplexé en couleurs sur un capteur d’image monochrome sans aucun filtre couleur. Seule une exposition d’un seul coup est nécessaire pour effectuer une détection holographique 3D par fluorescence couleur à l’aide du système. Le nombre d’expositions nécessaires pour acquérir les informations est 250 fois inférieur à celui requis pour un microscope holographique à fluorescence multiplexé couleur classique.

Les chercheurs veulent ensuite augmenter la vitesse d’enregistrement et développer une détection d’images animées holographiques multicolores en 3D pour une lumière spatialement incohérente.

Fourni par l’Institut national des technologies de l’information et des communications (NTIC)