Une équipe de recherche dirigée par le professeur associé Takashi Ikuno de l’Université des sciences de Tokyo a créé une synapse artificielle susceptible de révolutionner la façon dont les machines perçoivent le monde. Leur innovation, publiée dans Scientific Reports le 12 mai 2025, imite la vision des couleurs humaine tout en éliminant le besoin de sources d’alimentation externes.
Contrairement aux systèmes de vision artificielle traditionnels qui capturent et traitent chaque détail, nécessitant beaucoup d’énergie et de puissance de calcul, ce nouveau dispositif fonctionne davantage comme l’œil humain. En intégrant deux types de cellules solaires sensibilisées par colorant, réagissant différemment selon les longueurs d’onde lumineuses, la synapse artificielle produit sa propre électricité grâce à la conversion de l’énergie solaire tout en distinguant les couleurs avec une précision remarquable.
Le système peut détecter des différences de couleur avec une résolution de 10 nanomètres sur l’ensemble du spectre visible — une performance proche de celle de la vision humaine. Il présente également des réponses bipolaires, générant une tension positive sous lumière bleue et négative sous lumière rouge, ce qui lui permet d’effectuer des opérations logiques complexes qui nécessiteraient normalement plusieurs dispositifs conventionnels.
Pour démontrer des applications concrètes, les chercheurs ont utilisé leur dispositif dans un cadre de calcul de réservoir physique afin de reconnaître différents mouvements humains enregistrés en rouge, vert et bleu. Le système a atteint une précision impressionnante de 82 % lors de la classification de 18 combinaisons différentes de couleurs et de mouvements, en utilisant un seul dispositif au lieu des multiples photodiodes requises dans les systèmes classiques.
Les implications de cette recherche s’étendent à de nombreux secteurs. Dans les véhicules autonomes, ces dispositifs pourraient permettre une reconnaissance plus efficace des feux de signalisation, panneaux routiers et obstacles. Dans le domaine de la santé, ils pourraient alimenter des dispositifs portables surveillant les signes vitaux avec une consommation minimale de batterie. Pour l’électronique grand public, cette technologie pourrait donner naissance à des smartphones et casques de réalité augmentée/virtuelle dotés d’une autonomie nettement améliorée tout en conservant des capacités avancées de reconnaissance visuelle.
« Nous pensons que cette technologie contribuera à la réalisation de systèmes de vision artificielle basse consommation, capables de discrimination des couleurs proche de celle de l’œil humain », a déclaré le Dr Ikuno. Cette avancée marque une étape majeure vers l’intégration d’une vision par ordinateur efficace dans les dispositifs en périphérie, permettant à notre technologie quotidienne de voir le monde plus comme nous.