Le kaléidoscope offre un grand potentiel "photographie computationnelle" comme un outil de redistribution des rayons lumineux. Pour l'imagerie à temps de vol, le concept du kaléidoscope est également utile lorsqu'il se agit de reconstruire une géométrie qui crée de multiples réflexions. Le travail que nous présentons est une étape afin d'ouvrir de nouvelles possibilités dans l'utilisation de systèmes de miroirs ainsi que de rendre leur utilisation plus pratique. L'objectif de ce travail est l'analyse des systèmes kaléidoscopiques à base de surfaces planes pour permettre leur applicabilité pratique en imagerie 3D. Nous y analysons les propriétés importants de systèmes de miroirs et nous y développons une boîte à outils théoriques l'étude ce ces kaléidoscopiques. Grâce à cette boîte à outils théorique, nous explorons l'utilisation de kaléidoscopes à surfaces plans pour l'imagerie multi-vue et pour l'acquisition d'objets 3D: la connaissance des positions des miroirs est crucial pour ces applications. D'autre part, la reconstruction de la géométrie d'un système de miroirs à partir de mesures de temps de vol est également un problème important. Nous employons donc les outils développés pour résoudre ce problème en utilisant de multiples observations d'un point unique d'une scène.