Notre perception du relief repose sur la superposition de deux images planes légèrement décalées. Les physiciens de l'Iramis se sont inspirés de ce principe stéréoscopique bien connu pour construire l'image tridimensionnelle d'une nanostructure. Plutôt que de calculer celle-ci à partir de plusieurs centaines d'images bidimensionnelles, ils ont cherché à obtenir deux images légèrement décalées, comme en vision artificielle.

Cependant l'échelle n'est ici pas la même qu'en robotique. Pour « voir » un objet microscopique, il faut l'éclairer avec une lumière de longueur d'onde très courte, dans le domaine des rayons X. Le dispositif expérimental utilise donc une impulsion laser unique de 24 nm de longueur d'onde, séparée en deux composantes cohérentes entre elles, qui éclairent l'échantillon selon deux directions bien distinctes. Des algorithmes standard fournissent les images de l'objet associées aux deux figures de diffraction enregistrées, puis reconstruisent le nano-objet en 3D.

L'utilisation d'une impulsion unique femtoseconde (10^-15 s) permet d'atteindre la résolution temporelle de même durée. Plus économe à la fois en temps de calcul et en dose de rayons X que les méthodes actuelles, la technique mise au point ouvre de nouvelles perspectives en imagerie à très haute résolution spatiale et temporelle, en particulier dans le domaine de la biologie.