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Hologramme : quatre exemples d’une technologie révolutionnaire

Datant d’une invention de 1971, la technologie holographique a pendant longtemps peuplé l’imaginaire du grand public dans le cinéma, ou plus récemment lors de concerts où des chanteurs légendaires disparus étaient ressuscités sous la forme d’un hologramme. C’est néanmoins une technologie de pointe qui promet de révolutionner plusieurs secteurs industriels, notamment lorsqu’elle est couplée avec l’intelligence artificielle, les assistants virtuels ou la médecine augmentée.

C’est en 1971 que le physicien britannique d’origine hongroise Dennis Gabor reçoit le prix Nobel de physique pour l’invention de l’holographie. Contrairement à une photographie qui reproduit uniquement les formes et les couleurs, un hologramme enregistre également le volume, en trois dimensions. Scientifiquement, cette technologie divise un rayon laser en deux faisceaux, à l’aide d’un miroir réfléchissant. Le premier faisceau lumineux frappe directement une plaque photosensible et enregistre une onde de référence. Le deuxième rayon, lui, va rencontrer l’objet à holographier avant d’être réfléchi sur cette même plaque. Les interférences entre les deux ondes vont ainsi permettre au film photographique de reconstituer le volume. Après avoir développé la plaque ainsi obtenue, il faut l’éclairer avec le même laser afin que l’image ressorte de la plaque en 3D, grâce à une diffraction de la lumière. Il devient alors possible de tourner autour de l’hologramme, comme si l’objet était réel. Chaque partie de la copie renvoie exactement la même quantité de lumière que l’original éclairé par le laser, ce qui donne une impression de réel. Depuis son invention, l’utilisation de l’hologramme était principalement commerciale et liée au spectacle.

Dans les produits de nouvelle génération


Tout d’abord, 2018 s’apprête à célébrer la sortie du premier smartphone holographique : Hydrogen One, conçu par la société RED spécialisée dans les caméras haut de gamme. En vente d’ici la fin de l’été, ce mobile dispose d’un écran capable de diffuser du contenu en deux et trois dimensions. Il faudra activer le mode H4V pour voir apparaître les hologrammes devant l’écran. D’ailleurs, l’appareil sera capable de prendre des photos en trois dimensions et pourra les afficher instantanément. Il sera également possible de visionner des films en 3D sans avoir besoin de lunettes ou d’un casque particuliers. Il se murmure que les appels vidéo entre deux Hydrogen One pourraient également apparaître de manière holographique. Autre avancée : l’effet « surround » des enceintes du téléphone qui donnent l’impression d’entendre des sons lointains ou qui se rapprochent.

Dans le sport


Orange a lancé l’initiative avec l’expérience Holotennis, la première expérience permettant de s’affronter en live au tennis au travers d’hologrammes. Pour la première fois lors de Roland-Garros 2017, deux personnes distantes pouvaient se retrouver sur le court Philippe-Chatrier et échanger quelques balles. En 2018, l’expérience s’est enrichie de la retransmission holographique permettant de suivre les matchs   en réalité augmentée.

Une autre innovation holographique sera visible lors des Jeux olympiques de Tokyo en 2020. En effet, la ville souhaite inscrire cette manifestation sportive sous le signe des nouvelles technologies et réaliser des avant-premières mondiales. Aussi, certaines épreuves seront pour la première fois retransmises en hologrammes. Un procédé qui sera rendu possible grâce à NTT DoCoMo, l’un des géants de la télécommunication au Japon. Baptisée « Kirari ! For Arena », cette installation se compose d’un grand cube doté de parois transparentes à l’intérieur duquel sont projetées les reproductions virtuelles des athlètes à échelle réelle. Les spectateurs pourront ainsi admirer ce procédé dans les sports en salle, que ce soit art martial ou gymnastique. L’avantage est qu’ils n’auront pas besoin de lunettes ni de casque pour admirer un combat de karaté, discipline particulièrement populaire au Japon.

Dans les assistants virtuels


Autre avancée technologique surprenante : lorsque holographie et intelligence artificielle s’unissent au profit de la maison connectée. On voit en effet apparaître des assistants virtuels sous la forme d’hologrammes. L’entreprise japonaise Gatebox Lab vend depuis quelques mois un boîtier, ou « Gatebox », dans lequel se trouve l’hologramme d’une jeune femme aux cheveux bleus appelée Azuma Hikari. Doté de multiples capteurs, le boîtier est capable de transmettre des informations variées telles que la température extérieure ou la reconnaissance de mouvements. L’humanoïde Azuma a également été conçue pour entretenir des conversations afin, par exemple, de recommander de prendre un parapluie s’il pleut. Elle peut contrôler les objets connectés de la maison, vous réveiller le matin, ou encore envoyer des messages sur mobile. De leur côté, les Français de la société Vivoka ont développé Zac, un hologramme en forme de raton laveur qui contrôle lui aussi la maison, comprend et communique. Cet assistant doté d’intelligence artificielle fait partie d’une box domotique qui se contrôle par la voix via un système de cartographie 3D capable de gérer tous les équipements d’un logement. Zac augmente la sécurité grâce à ses capteurs de mouvement, sa compatibilité avec les caméras et les détecteurs de présence. Le raton laveur virtuel permet aussi de faire des économies d’énergie en relevant la consommation des équipements connectés et en les régulant automatiquement. Zac peut également apporter un soutien aux seniors en se connectant à leur pilulier connecté ou encore à leur bouton d’alerte.

Dans la santé


Plus étonnant encore : l’utilisation des hologrammes dans le domaine de la santé. Des chercheurs de l’université américaine UCLA ont par exemple développé une nouvelle technologie utilisant les hologrammes pour améliorer le processus de diagnostic de maladies chroniques. Objectif : rendre les biopsies tissulaires plus efficaces et accessibles pour déceler les cancers plus rapidement. Ce système simplifié à faible coût nécessite un microscope dans une lentille et un ordinateur dont les algorithmes reconstituent les images d’échantillons prélevés. Cela permet aux patients de régions reculées ou en voie de développement d’avoir accès à ces diagnostics facilement. Par ailleurs, Microsoft a présenté sa lentille holographique à vocation chirurgicale. Son casque HoloLens (de réalité augmentée qui permet de simuler des hologrammes) a permis début 2018 de projeter sur un patient d’un hôpital de Normandie l’hologramme de ses artères. Les trois chirurgiens ont ainsi pu réaliser (avec l’aide de la société d’imagerie Oreka Ingénierie) plus rapidement et plus précisément l’opération de cette personne atteinte de maladie artérielle. En effet, l’hologramme permet de guider la localisation de la pose de stents (extenseur vasculaire) sur une artère bouchée ou d’une endoprothèse sur une artère dilatée (anévrisme). Lorsqu’il faut ouvrir le cou pour atteindre la carotide, l’incision doit être minime. HoloLens est aussi utilisé lors d’opérations chirurgicales de patients souffrant de cancer du rein. D’autres utilisations médicales de l’hologramme sont envisageables, comme pour la chirurgie esthétique.

Et demain ? « L’hologramme permettra de travailler de manière collaborative à distance », anticipe Didier Duffuler, gérant de la société Oreka Ingénierie. « On voit déjà apparaître une nouvelle technique permettant de projeter l’hologramme au travers d’un procédé s’appuyant sur des hélices. Ce procédé permettra donc de coupler le support de diffusion et l’hologramme projeté », ajoute Stéphane Bertrand, fondateur de la société 3D Émotion.

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