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Flash Résolution Echantillonnage


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5 réponses à ce sujet

#1 Jean-Marc Babalian

Jean-Marc Babalian

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 04 février 2019 - 02:59

 Bonsoir Claude, Tryphon,

 

Le flash est nécessaire pour les protozoaires, et les rotifères par exemple, qui sont photosensibles. Donc il ne faut pas trop éclairer au risque de les voir fuir du champs ou de les voir se recroqueviller (Rotifères). Donc pas le choix, le flash qui surprend  :lol: .

J'ai réaliser quelques tests avec différentes caméra de 5, 10 ou 14 mpx, et avec des marques différentes, du Chinois au Leica dédié et très chère on n'arrive pas à figer aussi bien qu'au flash

 

Pour les mpx des capteurs, c'est effectivement l'objectif ,le projectif, et le taux d’échantillonnage qui déterminent le capteur :

Voici une copie de mon tableau de calcul pour un capteur APS-C avec un projectif de x1,6 et un taux d'échantillonnage qui varie entre 2,5 px et 4 px. Je me base tout le temps entre 2,5 et 3 perso.

On voit bien que dans la plupart des cas pour des objectifs moyens ou forts , il ne faut pas plus de 10 Mpx, 5mpx étant le plus souvent suffisant, et même que 3 mpx pour les objectifs forts.

 

Si on a besoin de caméra ou reflex de 20 Mpx, c'est soit que l'on fait un échantillonnage trop fort ( 4 ou 5 px/détail) soit on n'utilise pas le bon projectif.

 

capteur 1,5 Nikon .jpg

 

A+

 

JM


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#2 jmaffert

jmaffert

    Purgatorius

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Posté 04 février 2019 - 07:44

Plusieurs petites remarques déjà faites : pour observer une image, ce n'est pas la résolution de deux points brillants qui compte, mais la fonction de transfert de modulation de toute la chaîne. Pour éliminer autant que possible la baisse de FTM due à l'échantillonnage, il faudrait au moins 6 échantillons par ligne et non pas deux ou trois.

 

Heureusement les pouvoirs de résolution sur lesquels sont basés les calculs du tableau ci-dessus sont exagérément optimistes : on en viendrait à croire que les pouvoirs de résolution sont limités par la diffraction, ce qui est loin d'être le cas ! Pour qu'on s'en rapproche, il faudrait utiliser des objectifs apochromatiques de grande marque, avoir un éclairage parfaitement réglé et un objet avec un très grand contraste, ce qui n'est pas le cas le plus courant (mes excuses à ceux qui ont un matériel de très grande classe).

 

L'échantillonnage insuffisant du tableau ci-dessus est donc compensé par une résolution effective moins bonne que la diffraction. Les deux erreurs se compensant, la conclusion n'est pas trop fausse.

 

Cordialement


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#3 Jean-Marc Babalian

Jean-Marc Babalian

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 05 février 2019 - 12:23

Plusieurs petites remarques déjà faites : pour observer une image, ce n'est pas la résolution de deux points brillants qui compte, mais la fonction de transfert de modulation de toute la chaîne. Pour éliminer autant que possible la baisse de FTM due à l'échantillonnage, il faudrait au moins 6 échantillons par ligne et non pas deux ou trois.

 

 

Que cela soit en astro ou en micro, je ne vois personne calculer sur un taux  d'échantillonnage de 6 ?

 

 

Heureusement les pouvoirs de résolution sur lesquels sont basés les calculs du tableau ci-dessus sont exagérément optimistes : on en viendrait à croire que les pouvoirs de résolution sont limités par la diffraction, ce qui est loin d'être le cas ! Pour qu'on s'en rapproche, il faudrait utiliser des objectifs apochromatiques de grande marque, avoir un éclairage parfaitement réglé et un objet avec un très grand contraste, ce qui n'est pas le cas le plus courant (mes excuses à ceux qui ont un matériel de très grande classe).

 

La je ne comprends pas et je ne vois pas en quoi les pouvoirs de résolution sont optimistes. Je dirai qu'ils sont plutôt "raisonnables". Un objectif planapo d'ON 1,4, permet facilement de descendre sous 0,24µm en prenant une longueur d'onde dans le spectre du visible. Un simple objectif achromatique peut être utilisé en lumière monochromatique et donnera également son pouvoir de résolution théorique, pour peu que l'on veuille considérer que le chromatisme d'un tel objectif peut diminuer sa résolution théorique.

 

L'avantage d'un microscope sur un instrument astro, c'est que l'on peut régler comme il faut l'éclairage, et observer des objets contrastés. D'ailleurs dans la majorité des instruments astro, c'est les aberrations atmosphériques qui limitent la résolution de l'instrument.

 

 

 

L'échantillonnage insuffisant du tableau ci-dessus est donc compensé par une résolution effective moins bonne que la diffraction. Les deux erreurs se compensant, la conclusion n'est pas trop fausse.

 

Et là je ne comprends pas non plus, j'ai l'impression que vous dites le contraire d'avant !

 

Enfin en prenant exemple sur la résolution de diatomées difficiles, A.pellucida, ou Pinularia nobilis par exemple, que cela soit avec un Canon 600D de 18Mpx, ou un Nikon Coolpix 995 3,4Mpx, je résous de la même manières les perles (0,20 à 0,24µm). Il y a pourtant une sacrée différence d'échantillonnage ?

 

Par ailleurs, je ne pense pas que le sujet en titre, doivent nous amener sur les calculs des transformée de Fourier

 

JM


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#4 jmaffert

jmaffert

    Purgatorius

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Posté 08 février 2019 - 08:26

Bonjour, bien que le sujet ait effectivement dérivé, je vais répondre brièvement à tes questions en laissant une explication plus complète pour un nouveau sujet. En bleu, ton texte, en vert mes nouveaux commentaires.

jmaffert, (le) 04 Fév 2019 - 7:44 PM, a écrit :

Plusieurs petites remarques déjà faites : pour observer une image, ce n'est pas la résolution de deux points brillants qui compte, mais la fonction de transfert de modulation de toute la chaîne. Pour éliminer autant que possible la baisse de FTM due à l'échantillonnage, il faudrait au moins 6 échantillons par ligne et non pas deux ou trois.

Que cela soit en astro ou en micro, je ne vois personne calculer sur un taux d'échantillonnage de 6 ?

Comme le dirait notre cher Tryphon, ce n’est pas parce que beaucoup de personnes disent une chose qu’ils ont forcément raison. Je détaillerai les explications plus tard.

jmaffert, (le) 04 Fév 2019 - 7:44 PM, a écrit :

Heureusement les pouvoirs de résolution sur lesquels sont basés les calculs du tableau ci-dessus sont exagérément optimistes : on en viendrait à croire que les pouvoirs de résolution sont limités par la diffraction, ce qui est loin d'être le cas ! Pour qu'on s'en rapproche, il faudrait utiliser des objectifs apochromatiques de grande marque, avoir un éclairage parfaitement réglé et un objet avec un très grand contraste, ce qui n'est pas le cas le plus courant (mes excuses à ceux qui ont un matériel de très grande classe).

La je ne comprends pas et je ne vois pas en quoi les pouvoirs de résolution sont optimistes. Je dirai qu'ils sont plutôt "raisonnables". Un objectif planapo d'ON 1,4, permet facilement de descendre sous 0,24µm en prenant une longueur d'onde dans le spectre du visible. Un simple objectif achromatique peut être utilisé en lumière monochromatique et donnera également son pouvoir de résolution théorique, pour peu que l'on veuille considérer que le chromatisme d'un tel objectif peut diminuer sa résolution théorique.

J’avais fait la remarque que je m’adressai pas aux personnes possédant un matériel haut de gamme, où l’on peut effectivement approcher des limites de la diffraction. Il n’y a pas que les aberrations chromatiques, il y a également des aberrations géométriques. Leur correction s’améliore quand on monte en gamme, en même temps que la diminution des aberrations chromatiques, mais les constructeurs sont peu bavards sur ce sujet.

 

L'avantage d'un microscope sur un instrument astro, c'est que l'on peut régler comme il faut l'éclairage, et observer des objets contrastés. D'ailleurs dans la majorité des instruments astro, c'est les aberrations atmosphériques qui limitent la résolution de l'instrument.

 

On ne peut pas toujours observer des objets contrastés, d’où les techniques d’augmentation de contraste : colorants, contraste de phase, contraste interférentiel, mais on est toujours loin de l’astronomie où l’on observe (je parle des amateurs) des points brillants sur fond noir. Pour les amateurs ce n’est pas souvent la transmission atmosphérique qui limite les performances (diamètre > 30-50 cm, à moins de se mettre en ville). Les professionnels ont maintenant les moyens de corriger les perturbations dues aux turbulences atmosphériques avec les analyseurs de surface d’onde couplés à des miroirs déformables et l’utilisation d’étoile artificielle.

Citation

L'échantillonnage insuffisant du tableau ci-dessus est donc compensé par une résolution effective moins bonne que la diffraction. Les deux erreurs se compensant, la conclusion n'est pas trop fausse.

Et là je ne comprends pas non plus, j'ai l'impression que vous dites le contraire d'avant !

Pas de contradiction, je veux simplement dire que si on calcule un échantillonnage de trois points pour une limite de diffraction de 1 µm, et qu’on a en pratique 2 µm de résolution, on a effectivement un échantillonnage de 6 points pour cette résolution.

Enfin en prenant exemple sur la résolution de diatomées difficiles, A.pellucida, ou Pinularia nobilis par exemple, que cela soit avec un Canon 600D de 18Mpx, ou un Nikon Coolpix 995 3,4Mpx, je résous de la même manières les perles (0,20 à 0,24µm). Il y a pourtant une sacrée différence d'échantillonnage ?

Tes observations sont faites dans le cas le moins contraignant (objectif 100x, ON 1,4). Il n’est donc pas étonnant qu’il y ait peu ou pas de différence entre les deux appareils. A ce stade de qualité, il faudrait faire des mesures et pas simplement regarder. Encore une fois, je m’adressai à une débutante et pas à un spécialiste de la très haute résolution comme toi.

Par ailleurs, je ne pense pas que le sujet en titre, doivent nous amener sur les calculs des transformée de Fourier.

Je n’ai pas parlé de transformée de Fourier, mais de FTM, c’est-à-dire de Fonction de Transfert de Modulation, ce qui est tout autre chose. Cela dit, on ne peut pas échapper à la transformée de Fourier en optique, puisqu’une simple lentille réalise une transformée de Fourier, sans calcul : l’image dans le plan focal est la transformée de Fourier de la surface d’onde dans le plan de la pupille.

 

Amicalement


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#5 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté 08 février 2019 - 10:41

Bonjour,

 

J'ai séparé ce sujet très intéressant d'un autre sur les Reflex et microscope ( http://forum.mikrosc...-et-microscope/ ) car il dérive légèrement.

Contrairement à un autre forum où l'on efface tout ce qui dérange ou qui n'est pas du goût de certains , ici nous préférons séparer les sujets qui au cours des réponses ne parlent plus tout à fait de la même chose.

 

Cette discussion est très intéressante dans la mesure où tout le monde ne dit pas la même chose. (Un monde monocorde, monochromatique où tout à la même saveur, c'est le monde des bizounours, très rassurant mais qui ne fait pas avancer.)

Quand deux personnes ne disent  pas la même chose, c'est qu'un des deux se trompe, ... ou tous les deux !

Ce que je sais par expérience, c'est qu'il y a autant de mondes, de visions potentielle  du monde que d'individu, sauf quand certains se rangent d'ans une catégorie où ils se sentent bien et où personne ne les contredit.

Contredire ce n'est pas se battre, s'étriper, s'insulter, mais c'est se respecter.

Je ne suis pas d'accord avec beaucoup de monde, mais je ne les respecte pas pour autant.

Plus les divergences (intellectuelles) sont grandes et plus le respect est grand?

En optique, puisque nos microscopes le sont, il y a bien des visions différentes.

J'ai compté, sans aucun esprit péjoratif, la vision théorique scolaire , celle de l' optique géométrique par exemple, celle des Astronomes, celle des microscopistes, celle des photographes, celle des fabricants d'instruments.

Passer d'un monde à l'autre est faisable, mais on tombe trop rapidement dans la confusion et l'amalgame.

Actuellement je construis des instruments d'optique.

Pour qu'ils marchent, il faut tenir compte de la théorie (quand elle n'est pas abracadabrantesque), mais  surtout du savoir faire, de l'art, des artisans.

Je dois d'abord concevoir un project, tout se fait dans la tête, puis ensuite il faut mettre la main à la pâte !

Comme cette fabrication est pointue, il faut utiliser les moyens modernes (dans la mesure de nos moyens) !

J'utilise des machines à commande numérique, et ces machines, il faut les programmer!

Et là je m'attarde sur une évidence : en fréquentant les forums de mécanique, je m’aperçois de la rigueur nécessaire à tout mécanicien et par extension à tout bricoleur.

Malgré toutes les théories, une petite erreur dans un programme, et la pièce ne correspond pas à ce que l'on attend d'elle. (Quand il est question de précision, le travail à la main n'est pas possible ou alors il faudrait des siècles pour s'apercevoir au final que le raisonnement de départ était erroné.)

Certes, il y a des frictions dans les forums d'usinage mécanique, mais c'est le résultat final qui a toujours raison.

 

Si noue pouvions ici, procéder de la même manière ! C'est le résultat final qui a raison.

Les théoriciens (mathématiciens) et les bricoleurs : tous unis, dans un but commun, faire avancer la microscopie.

 

 

Comme le dirait notre cher Tryphon, ce n’est pas parce que beaucoup de personnes disent une chose qu’ils ont forcément raison.

 

Je suis d'accord avec Tryphon. :)

 

Amicalement.


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#6 Jean-Marc Babalian

Jean-Marc Babalian

    Homo sapiens microscopicus

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Posté 08 février 2019 - 01:01

Bonjour Jérôme, Tryphon,

 

 

 

Je ne suis pas d'accord avec beaucoup de monde, mais je ne les respecte pas pour autant.

Heu Tryphon, je pense que tu voulais dire "mais je les respecte" !

 

Je pense que sur les échanges que nous avons dans ce sujet, il y a effectivement 2 orientations, celle plutôt théorique de Jérôme, et la mienne plutôt expérimentale, ce qui rend le débat intéressant et constructif.  

 

 

 

 

On ne peut pas toujours observer des objets contrastés, d’où les techniques d’augmentation de contraste : colorants, contraste de phase, contraste interférentiel, mais on est toujours loin de l’astronomie où l’on observe (je parle des amateurs) des points brillants sur fond noir. Pour les amateurs ce n’est pas souvent la transmission atmosphérique qui limite les performances (diamètre > 30-50 cm, à moins de se mettre en ville). Les professionnels ont maintenant les moyens de corriger les perturbations dues aux turbulences atmosphériques avec les analyseurs de surface d’onde couplés à des miroirs déformables et l’utilisation d’étoile artificielle.

 

En microscopie le but est d'augmenter le contraste de ce que l'on observe pour avoir le plus de détails possible. Tu le dis bien, soit avec des éclairages spécifiques, soit avec des colorants.

D'ailleurs, les premiers réflexes des débutants en microscopie, c'est de vouloir acheter absolument des colorants pour augmenter les contrastes.

 

En astronomie (je parlais amateur), je ne suis pas tout à fait d'accord avec toi. Même si on s'éloigne un peu de la microscopie, il y a évidemment de grandes similitudes :

En astro, on ne voit pas les étoiles que sous forme de points. Le test ultime et nécessaire pour savoir si son instrument est bien réglé, c'est de viser une étoile (magnitude 1 à -1) et de grossir au moins 2D (2x le diamètre en mm). L'observation de l'étoile donne Evidemment une tache d'airy. Suivant les caractéristiques de cette tache, on peut en déduire, la qualité de réglage de l'instrument la qualité de l'objectif, et aussi la qualité de la stabilité du ciel (je passerai les différentes méthodes qui permettent de faire cela en numérique maintenant avec des caméras). 

Comme je m'intéresse également à la haute résolution en astro, je fais surtout du planétaire et du solaire, et ce n'est pas si contrasté qu'une étoile sur fond noir !

 

Enfin tu confonds pollutions lumineuse (ville) et stabilité atmosphérique. Et étrangement, les images sont souvent plus stables en ville qu'en campagne (au contraire de la pollution lumineuse évidemment). Les stabilités atmosphériques sont tributaires des mouvements linéaires ou turbulents des différentes couches d'air, des plus basses au plus hautes (plusieurs km).

Je possède plusieurs instruments de tous types dont certains que j'ai fabriqués, je les promène un peu, et je peux affirmer que les nombres de jours (en France) capables de donner le pouvoir séparateur théorique d'instrument > 200mm sont rares.  

 

Amicalement,

 

JM


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