Imaginez que vous photographiez une statue dans la pénombre. Vous êtes face à un dilemme : prendre une seule photo lumineuse ou une série de clichés sombres sous différents angles. Dans le premier cas, la qualité est limitée par le bruit photonique — le grain dû au manque de photons ; dans le second, les détails se superposent et il devient plus difficile de reconstruire la structure en volume. Les microscanners à rayons X (microtomographes) rencontrent le même problème : ils irradient l'échantillon sous différents angles, collectant le rayonnement atténué par l'objet, afin d'en calculer la structure interne.

Les scientifiques ont établi un principe universel : quelle que soit la stratégie d'acquisition — augmentation du nombre de projections, accumulation du signal dans chaque projection, ou une combinaison des deux — la résolution minimale atteignable en tout point du volume reconstruit est déterminée uniquement par le nombre total de photons enregistrés. Cette relation est décrite par une racine cubique : pour doubler la netteté, il faut huit fois plus de photons. L'analogie avec le photographe dans la pénombre est juste, mais elle simplifie la réalité : en tomographie, la nature tridimensionnelle de la tâche rend l'accumulation du signal encore plus « coûteuse » — chaque angle supplémentaire ajoute de l'information, mais répartit aussi le budget de photons sur un plus grand nombre de mesures.

La valeur pratique de cette découverte réside dans le fait que l'on peut désormais calculer à l'avance l'équilibre optimal entre le nombre de projections et le temps de pose pour un tomographe donné. Les chercheurs ont créé un calculateur ouvert : l'opérateur saisit les paramètres de l'installation (énergie du faisceau, géométrie, caractéristiques du détecteur) et obtient une carte de la résolution attendue. Cela permet d'éviter de gaspiller du temps et des ressources, et de prédire quels détails de l'échantillon seront visibles et lesquels resteront au-delà de la limite physique.