Digest des technologies optiques – à quoi s'attendre en 2025.

30 septembre

Les technologies modernes changent rapidement notre monde. Ce qui semblait être de la science-fiction il y a quelques années seulement est désormais largement utilisé dans le monde entier. Cela est particulièrement visible dans le domaine de l'optique d'imagerie nocturne et thermique. Ce domaine se développe extrêmement rapidement, c'est pourquoi nous sommes confrontés presque chaque mois à de nouveaux produits intéressants. Dans notre guide, nous vous parlerons de l'impact des technologies optiques sur la vie quotidienne, des domaines critiques de modernisation et des perspectives de développement futur. Nous discuterons également séparément des innovations les plus attendues présentées en 2025.

Les technologies optiques dans le monde moderne

Appareils populaires
Le développement de technologies optiques telles que l'imagerie thermique et la vision nocturne a permis de créer plusieurs appareils précieux. Tous sont populaires parmi les militaires et les civils, les aidant à faire face à diverses tâches quotidiennes. La liste des appareils les plus populaires comprend toujours des lunettes de vision nocturne. Ce sont des optiques universelles qui conviennent également aux représentants de toutes les professions. Ces lunettes sont fixées sur la tête de l'utilisateur, libérant ainsi les mains pour effectuer un travail spécifique. Elles sont aussi légères et compactes que possible, ce qui permet d'éviter tout inconfort lors de leur utilisation. L'image formée par les lunettes apparaît devant les yeux de l'utilisateur sans retard visible, grâce à quoi il est possible de voir tout ce qui se passe dans l'obscurité en temps réel.
Les jumelles et les monoculaires de vision nocturne sont des alternatives aux lunettes. Elles sont également relativement petites, ont une fonctionnalité plus complète et permettent de voir dans l'obscurité sur de longues distances. Contrairement aux lunettes, les jumelles et les monoculaires doivent être tenus en main. Cela limite légèrement les actions de l'utilisateur et le prive de la possibilité d'observer et d'effectuer un travail simultanément. De nombreux avantages couvrent complètement cet inconvénient. Outre les petites dimensions mentionnées précédemment, les jumelles et les monoculaires se distinguent par leur capacité à fonctionner efficacement dans toutes les conditions extérieures. La plupart des modèles modernes protègent contre l'humidité, les chocs et l'exposition aux températures élevées/basses. De ce fait, ils conviennent à la plupart des militaires et aux représentants de diverses professions civiles. Tout ce qui précède peut être dit à propos des jumelles/monoculaires à imagerie thermique. Ils sont également très utiles aux personnes et les aident à voir même dans les cas où les appareils de vision nocturne standard sont inutiles (par exemple, dans l'obscurité totale).
Les viseurs de vision nocturne sont très populaires. Ils sont principalement utilisés par le personnel militaire. Cependant, dans certaines situations, ils peuvent être utiles aux policiers, aux agents de sécurité et aux chasseurs. Les viseurs de vision nocturne ont généralement une portée accrue. Ils peuvent former une image claire et détaillée même dans une faible luminosité. Dans l'obscurité totale, ils sont idéalement remplacés par des viseurs à imagerie thermique, vous permettant de viser et de tirer avec un minimum de ratés. Les versions modernes des deux types d'appareils sont compactes, faciles à utiliser et peuvent fonctionner correctement dans n'importe quel environnement. C'est pourquoi ils sont populaires et largement utilisés de nos jours.
Les caméras thermiques et les caméras de vision nocturne ferment la liste des appareils populaires qui utilisent diverses technologies optiques. Les deux sont largement utilisées dans de nombreux domaines d'activité. Elles font souvent partie des systèmes de sécurité, grâce auxquels il est possible de surveiller une zone protégée, votre propre maison, des unités individuelles de machines et de mécanismes, diverses communications, etc., 24 heures sur 24. Ces caméras sont souvent de petite taille et ont un poids minimal. Cela permet de les installer presque partout et de les rendre invisibles aux regards indiscrets. Les modèles modernes de tels appareils présentent un minimum d'inconvénients. Pour cette raison, ils sont activement utilisés dans toutes les conditions et pour atteindre de nombreux objectifs.
Les domaines d'application
Les technologies optiques jouent un rôle essentiel dans le monde moderne. Elles sont utilisées dans divers domaines d'activité, chacun apportant des avantages significatifs aux personnes. Tout d'abord, il convient de souligner l'industrie militaire. Là, l'optique d'imagerie nocturne et thermique est un attribut indispensable du personnel militaire de toutes les unités. Elle a été initialement créée spécifiquement pour les besoins des militaires, de sorte qu'aujourd'hui encore, tout le meilleur qui existe dans le monde des technologies optiques va d'abord à l'armée et n'est disponible qu'ensuite pour les civils. Les modèles d'aujourd'hui aident le personnel militaire à perfectionner ses compétences et à maîtriser les compétences nécessaires pour mener des opérations de combat dans l'obscurité. Ils sont également utilisés pour évaluer les capacités de l'ennemi, coordonner les actions de l'unité, planifier certains événements, et bien plus encore.
Les technologies optiques modernes sont indispensables dans les opérations de recherche et de sauvetage. Divers imageurs thermiques et appareils de vision nocturne aident à rechercher des personnes disparues, à les sortir des décombres, à les sauver du feu et de l'eau et bien plus encore. Les modèles optiques modernes fonctionnent efficacement même dans des conditions extrêmes, ils sont donc idéaux. Un autre domaine d'application des technologies optiques est l'industrie automobile. Ici, les équipements d'imagerie thermique et les appareils de vision nocturne font partie des systèmes de sécurité. Grâce à leur aide, les conducteurs qui conduisent la nuit reçoivent un maximum d'informations sur les autres véhicules, les piétons et les obstacles sur la route, ce qui contribue à réduire le risque d'accidents et d'autres problèmes. Les technologies d'imagerie thermique et de vision nocturne sont également activement utilisées pour créer des véhicules sans pilote qui peuvent remplacer complètement les futures voitures à commande humaine.
Les technologies de vision nocturne et d'imagerie thermique aident également les gens en médecine. Ici, elles sont utilisées dans divers équipements destinés aux mesures de diagnostic. Grâce aux technologies optiques modernes, il est possible d'identifier de nombreuses maladies dangereuses à un stade précoce, ce qui augmente les chances de guérison d'une personne. Progressivement, l'imagerie thermique et la vision nocturne seront intégrées dans la plupart des domaines de la médecine, améliorant considérablement la qualité du diagnostic et du traitement des maladies. Les technologies optiques sont également activement utilisées dans l'aviation. Elles sont mises en œuvre dans les systèmes de contrôle de divers composants d'aéronefs et aident les pilotes à piloter les avions en toute sécurité.
Les technologies optiques disponibles aujourd'hui constituent un élément important du travail efficace des forces de l'ordre et de diverses organisations de sécurité. Grâce à des équipements modernes, il est possible de voir les contrevenants dans l'obscurité, de les identifier et de les traduire en justice. Les optiques thermiques et les dispositifs de vision nocturne empêchent également toute tentative de pénétrer dans une zone protégée et de commettre des actions illégales.
Les technologies optiques sont également très demandées dans des activités telles que la chasse, la pêche et l'observation des oiseaux. Dans le premier cas, divers appareils permettent de détecter les animaux dans l'obscurité, de déterminer avec précision leur espèce, de viser et de tirer avec une probabilité minimale de rater. Lors de la pêche de nuit, les technologies optiques aideront à surveiller les engins dans les endroits où la lumière pénètre le moins, à choisir l'itinéraire de déplacement optimal sur l'eau ou le long de la zone côtière, et bien plus encore. L'optique de nuit et d'imagerie thermique permettra aux amateurs d'observation des oiseaux d'observer les oiseaux qui mènent un mode de vie nocturne. Les technologies optiques sont également répandues dans le sport. Elles sont utilisées lors de compétitions organisées sous un éclairage artificiel. À l'aide d'optiques modernes, les juges surveillent le respect des règles et les entraîneurs surveillent les actions de leurs protégés. Les technologies optiques sont les plus demandées dans l'airsoft, le paintball, le biathlon, le cyclisme et les courses automobiles et motocyclistes. Orientations pour le développement des technologies optiques
Universalisation
Le principal problème de la plupart des appareils utilisant diverses technologies optiques est leur spécialisation étroite. Ils sont idéaux pour effectuer certaines tâches ou travailler dans des conditions extérieures spécifiques, mais sont inutiles dans la plupart des autres situations. Cet inconvénient doit être éliminé sous peu. Cela peut être réalisé en universalisant les appareils produits. Les fabricants doivent les créer en tenant compte de la possibilité de fonctionnement dans n'importe quelles conditions environnementales et en les rendant adaptés à la réalisation de nombreuses tâches. Cette direction du développement des technologies optiques est une priorité aujourd'hui, et une attention particulière lui sera accordée sous peu.

Compatibilité
Les fabricants modernes d'appareils de vision nocturne et d'imagerie thermique s'efforcent de créer des optiques qui utiliseront les deux technologies populaires. Des succès concrets ont déjà été obtenus dans ce sens, mais le résultat souhaité est encore loin. Bientôt, de plus en plus de modèles apparaîtront dans lesquels l'imagerie thermique complétera la vision nocturne classique. Cela contribuera à rendre les appareils plus polyvalents et adaptés à la réalisation de dizaines de tâches simples et complexes. De plus, la compatibilité des technologies élargira la gamme d'applications de l'optique nocturne. Dans ce cas, elle deviendra plus utile pour le personnel militaire et civil, car elle pourra former une image plus informative.

Mise en œuvre de l'IA
De nos jours, il est devenu à la mode d'utiliser les capacités de l'intelligence artificielle. Elle est mise en œuvre dans divers domaines d'activité et dans le travail de dizaines d'appareils modernes. Les développeurs d'optiques nocturnes n'ignorent pas non plus l'IA. Ils attribuent à l'intelligence artificielle le rôle de correcteur de l'image finale, qui s'affiche sur l'écran de l'appareil. Grâce aux capacités de l'IA, il est possible d'éliminer divers défauts, d'augmenter la clarté et d'ajuster la luminosité de l'image. Cela la rend plus détaillée et adaptée à la perception par l'œil humain. Dans le même temps, les développeurs d'équipements d'imagerie thermique et d'appareils de vision nocturne ne comptent pas s'arrêter là. Ils prévoient de confier à l'intelligence artificielle de nouvelles tâches qu'elle peut théoriquement gérer. De ce fait, l'intégration de l'IA dans les technologies optiques ne fera que s'accélérer et l'humanité pourra en tirer certains avantages.

Simplification et accélération du travail La direction clé du développement de toute technologie est la simplification et l'accélération de tous les processus. La technologie optique ne fait pas exception à cette règle. De nouveaux appareils d'imagerie thermique et des modèles avec vision nocturne classique sont créés chaque année, de plus en plus accessibles et plus rapides à utiliser. Cette tendance se poursuivra pendant longtemps, de sorte que l'attention portée à la direction décrite par les fabricants d'optiques ne diminuera pas. Au contraire, en se faisant concurrence, les entreprises s'efforceront de surprendre les clients avec les appareils les plus simples et les plus faciles à utiliser, capables de répondre aux commandes de l'utilisateur plus rapidement que les modèles concurrents.

Fiabilité accrue
Les caractéristiques de conception des appareils modernes qui utilisent diverses technologies optiques ne leur permettent pas de devenir des équipements ultra-fiables. Ce problème existe depuis plusieurs années et tous les fabricants travaillent activement à sa solution. Pour ce faire, ils développent des versions mises à jour de divers éléments de conception, utilisent des matériaux plus modernes dans la production, augmentent les coûts de test des modèles et bien plus encore. Tout cela améliore progressivement la situation et rend les nouveaux appareils plus fiables que les NVD des versions précédentes. À l'avenir, une attention encore plus grande sera accordée aux questions de fiabilité optique, ce qui permettra d'atteindre progressivement les objectifs fixés.

Amélioration de la qualité des images
Jusqu'à récemment, l'un des principaux problèmes des caméras thermiques et des appareils de vision nocturne était la faible qualité de l'image fournie à l'utilisateur. Aujourd'hui, les développeurs ont réussi à corriger la situation. Ils ont utilisé les capacités de l'intelligence artificielle mentionnée précédemment et ont apporté certains ajustements à la conception de diverses optiques. Tout cela a permis d'éliminer la plupart des défauts et d'obtenir une qualité d'image élevée. En même temps, il n'y a pas de limite à la perfection, c'est pourquoi le travail dans cette direction se poursuit. Bientôt, de nouvelles solutions apparaîtront pour aider à améliorer encore la qualité de l'image, la rendant plus précise et détaillée. Si de tels résultats sont obtenus, les technologies optiques pourront être introduites dans les domaines d'activité où cet aspect est critique.

Fonctionnalité étendue
La mise à niveau des appareils, y compris ceux qui prennent en charge diverses technologies optiques, vise le plus souvent à améliorer les performances et à étendre les fonctionnalités. L'émergence de nouvelles options ouvre immédiatement de nouveaux horizons aux utilisateurs et permet d'introduire l'optique dans davantage d'industries. Aujourd'hui, les fabricants d'imageurs thermiques et de vision nocturne Priors travaillent activement pour donner accès à de nouvelles fonctions. Ce processus est assez complexe et nécessite un certain temps. Cependant, il ne fait aucun doute que les développeurs peuvent atteindre leurs objectifs. Une grande attention sera accordée à l'extension des fonctionnalités à l'avenir, il y a donc lieu de s'attendre à de nombreuses innovations passionnantes.

Disponibilité croissante
Le développement des technologies optiques nécessite des investissements financiers importants, de sorte que les coûts des différents équipements sont toujours élevés. Il est difficile de résoudre ce problème et d’augmenter la disponibilité des appareils aujourd’hui, mais il sera possible d’y parvenir à l’avenir. Le fait est que la concurrence entre les fabricants d’imageurs thermiques et de vision nocturne Priors s’intensifie chaque année. Cela obligera sans aucun doute les entreprises à réduire le coût de leurs produits pour fidéliser leurs clients. Ce processus sera assez lent, de sorte que des changements profonds ne devraient être attendus que d’ici la fin de la décennie en cours.

À quelles innovations faut-il s’attendre en 2025 ?
Création d'un filtre IR ultra fin
Le nouveau produit le plus attendu de 2025 est le filtre IR ultra-fin. Il a été développé au Centre d'excellence ARC (Australie) par des scientifiques travaillant sur les technologies de vision nocturne. Ce filtre est unique car il est fragile (selon les développeurs, il ne dépasse pas l'épaisseur d'un film alimentaire). De ce fait, il se fixe facilement sur des lunettes ordinaires et, dans divers appareils de vision nocturne, il réduit considérablement le poids de la structure. Un tel filtre IR permettra aux utilisateurs d'observer simultanément le spectre de la lumière infrarouge et visible.
Selon les données publiées, le nouveau développement améliorera la technologie de conversion de lumière existante. Il utilisera une métasurface non pas en arséniure de gallium bien connu, mais en niobate de lithium non local. Elle se caractérise par une transparence maximale, ce qui augmentera considérablement l'efficacité de la métasurface. Une autre différence significative sera la possibilité de répartir le flux de photons sur une plus grande surface. Cela réduira les pertes angulaires et, même sur les bords, l'image sera de la plus haute qualité.
Au cours des expériences, le nouveau filtre IR ultra-mince a parfaitement démontré ses capacités. Il a permis une conversion très efficace du flux lumineux et a contribué à améliorer la qualité de l'image finale. Dans le même temps, les scientifiques poursuivent leurs expériences. Ils prévoient d'augmenter prochainement la sensibilité des appareils dotés d'un filtre IR ultra-mince, élargissant ainsi la gamme d'ondes qu'ils perçoivent. Théoriquement, un tel changement contribuera à obtenir une image infrarouge à large bande et permettra de développer davantage l'optique nocturne. Les expériences avec le nouveau filtre IR se poursuivront jusqu'à la fin de cette année, la présentation officielle du nouveau produit est donc attendue en 2025.
Si le projet est mis en œuvre avec succès, les utilisateurs ordinaires auront un plus grand choix d'options pour utiliser l'optique nocturne. Le nouveau filtre IR deviendra encore plus compact et facile à utiliser, et le poids des différents appareils sera également considérablement réduit. Tout cela fera du dernier produit un produit demandé par les civils et le monde militaire. À l'avenir, le filtre IR ultra-mince pourrait être placé sur des lunettes ordinaires. Si cela se produit, l'utilisateur pourra remarquer le spectre de lumière visible et le spectre infrarouge.

Mise en œuvre de l'IVAS
Un événement marquant pour l’ensemble des forces armées américaines est attendu en 2025. Après de nombreuses années de développement et de tests approfondis, la mise en œuvre de la version 1.2 d’IVAS est prévue. Ce système d’augmentation visuelle est un système de lunettes de réalité augmentée unique conçu pour les besoins des fantassins. Elles devraient permettre au soldat de voir diverses informations devant ses yeux, notamment une carte du terrain, des repères de localisation des alliés et bien plus encore. Les nouvelles lunettes afficheront également les données nécessaires au contrôle des drones et permettront aux fantassins de tirer à couvert (elles afficheront les informations des caméras montées sur les armes). Une autre caractéristique essentielle d’IVAS 1.2 est le mode vision nocturne. Il peut être activé et désactivé le plus rapidement possible, ce qui permet aux soldats de sélectionner à tout moment le fonctionnement optimal de l’équipement.
L'IVAS 1.2 est actuellement la version la plus récente du système. Il comprend des éléments de conception clés tels qu'un émetteur radio, des capteurs de vision nocturne et d'imagerie thermique, un écran d'affichage à 60 degrés, un ordinateur appelé « puck » et trois batteries. Tous ces éléments assurent le fonctionnement normal de l'appareil et simplifient l'interaction entre les soldats. Actuellement, l'IVAS 1.2 n'est pas l'équipement le plus léger. Il pèse 1.5 kg et sera difficile à porter sur la tête pendant longtemps. Actuellement, les développeurs tentent de corriger ce défaut et de ramener le poids à 1.3 kg comme prévu.
Le principal avantage d'IVAS 1.2 est son logiciel. Il est actuellement testé lors des combats d'entraînement et fonctionne parfaitement. Cependant, les développeurs continuent d'améliorer leur produit. Ils affinent progressivement le logiciel et étendent les fonctionnalités disponibles pour les soldats. Les plans prévoient notamment d'ajouter des astuces aux capacités existantes pour aider à fournir des soins médicaux, effectuer des tirs plus précis, évaluer le travail de l'unité et de chaque fantassin, et bien plus encore.
Le projet IVAS 1.2 est actuellement dans sa phase finale. Le système est testé dans diverses conditions et, sur la base des données obtenues, certains ajustements sont apportés à son fonctionnement. L'utilisation complète d'IVAS 1.2 est prévue pour 2025.

Élargissement du programme ENVG-B
En 2025, on s'attend à l'émergence et à la mise en œuvre de divers développements innovants dans les technologies optiques, ainsi qu'à l'expansion des programmes connexes. L'un d'eux est ENVG-B. Dans le cadre de la prochaine étape de ce programme (conçue pour 2024-2025), il est prévu de dépenser plus de 250 millions de dollars pour la sortie de modèles améliorés de lunettes et de jumelles de vision nocturne. Il s'agit d'appareils optiques de qualité militaire qui ont été développés spécifiquement pour les besoins de l'armée américaine. Les tests des lunettes-jumelles ont commencé en 2018 et leur première utilisation dans des conditions de combat a eu lieu en 2021. Des versions améliorées de ces appareils sont en cours de développement et de production et devraient être pleinement utilisées en 2025.
Les dispositifs de vision nocturne fabriqués dans le cadre du programme ENVG-B ont une caractéristique essentielle. Ils utilisent simultanément la technologie d'imagerie thermique et d'amplification d'image, ce qui élargit considérablement la gamme d'applications de ces optiques. Les soldats peuvent utiliser des lunettes et des jumelles uniques dans trois modes. Dans le premier mode, ils fonctionneront comme des NVD ordinaires avec un convertisseur électro-optique de troisième génération ; dans le deuxième, comme des imageurs thermiques ; et dans le troisième, comme des appareils universels capables de combiner l'imagerie thermique et la vision nocturne standard.
Les jumelles-lunettes sont constituées de 4 éléments essentiels. Il s'agit de l'appareil, des unités de positionnement et de montage du casque et d'un bloc-batterie. Ce dernier n'est pas installé dans le boîtier optique mais est fixé à l'arrière du casque de l'utilisateur. Cette solution permet de déplacer le centre de gravité et de réduire la charge sur le cou du soldat. Le boîtier de l'appareil contient un élément de conception essentiel : un illuminateur IR. Il est destiné à l'utilisateur pour inspecter divers objets (par exemple, des armes, une carte papier, l'écran d'un autre appareil, etc.).

Mise en service du système RVS 2.0
Le système moderne RVS 2.0 devrait être mis en service en 2025. Il s'agit d'une version améliorée du RVS 1.0, que l'US Air Force utilise depuis de nombreuses années pour effectuer la procédure de ravitaillement des avions en vol. Le nouveau système a reçu plusieurs mises à jour, rendant son fonctionnement plus efficace. Le principal changement a été l'introduction de dispositifs de vision nocturne qui utilisent des technologies optiques modernes et permettent le ravitaillement dans l'obscurité. Auparavant, le RVS 1.0 ne disposait pas d'optique nocturne, ce qui limitait considérablement le temps de cette opération. Le RVS 2.0 était équipé de deux caméras montées directement sur la flèche (un tube télescopique unique fixé sous le fuselage dans la partie arrière et utilisé pour alimenter en carburant les avions ravitailleurs aux chasseurs militaires) et peut fonctionner efficacement de jour comme de nuit. Elles ont remplacé deux des cinq caméras existantes, augmentant considérablement la période de fonctionnement disponible de l'ensemble du système.
Théoriquement, le RVS 2.0 permettra à l'opérateur de la perche de voir ce qui se passe depuis n'importe quel point de l'avion ravitailleur. Cela sera possible grâce à un écran 3D unique à bord, capable de transmettre des vidéos de haute qualité à partir de caméras et de créer un effet de présence. Cette fonctionnalité simplifiera la tâche de l'opérateur et permettra d'effectuer rapidement le ravitaillement de nuit. Le projet RVS 2.0 est en voie d'achèvement. Sa mise en œuvre a pris beaucoup plus de temps que prévu (19 mois de plus), mais au final, les créateurs du système ont atteint leur objectif. Si aucun changement négatif ne se produit dans le temps restant, le nouveau système RVS 2.0 sera mis en œuvre en octobre 2025.

Perspectives de développement pour la prochaine décennie
Aujourd'hui, les technologies optiques se développent à un rythme effréné. Cependant, elles sont encore loin de leur apogée. Cela est confirmé par le fait que des innovations passionnantes dans le domaine de l'imagerie thermique et de la vision nocturne apparaissent chaque année, ce qui modifie notre compréhension des technologies optiques. Les modèles modernes ne peuvent pas être qualifiés de standard, il ne fait donc aucun doute qu'ils seront modernisés à de nombreuses reprises.
Au cours des dix prochaines années, de nombreux changements se produiront. Ils affecteront tous les aspects, de l'approche de production de diverses optiques à la qualité de l'image obtenue. La modernisation progressive des appareils prenant en charge la vision nocturne et la technologie d'imagerie thermique permettra une nouvelle percée dans 10 ans. Ses conséquences positives élargiront le champ d'application des technologies optiques et les intégreront davantage dans notre vie quotidienne. Parmi les domaines de développement prioritaires pour la prochaine décennie figureront l'universalisation des appareils, l'augmentation de l'influence de l'IA sur le fonctionnement de diverses optiques et l'augmentation de la disponibilité des modèles fabriqués.
Le développement actif des technologies optiques se poursuit depuis plusieurs années et il est trop tôt pour parler d’un pic particulier. Les changements les plus significatifs se produisent dans l’optique de vision nocturne et thermique, qui devient progressivement indispensable dans notre vie quotidienne. Les appareils et systèmes créés modifient notre compréhension de beaucoup de choses et nous font à nouveau admirer diverses innovations. Ce processus se poursuivra pendant assez longtemps, donc 2025 ne sera qu’une autre étape de développement. Néanmoins, cela nous apportera beaucoup de choses passionnantes et une raison d’être à nouveau convaincus du brillant avenir des technologies optiques.