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Des ronds ou des points ? Commentaires


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15 réponses à ce sujet

#1 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a 2 semaines

Ne sachant pas très bien ou veut en arriver Tryphon, je me contenterai de commentaires factuels au fur et à mesure qu'il avance dans son sujet. Je ferai des commentaires poste par poste. Les numéros sont indiqués en haut à droite de chaque nouvelle publication.

 

#1

Je rappelle quand même le critère d'Abbe-Rayleigh, qui s'applique uniquement à la séparation de deux points sources d'intensité égale vus par une optique limitée par la diffraction. Autant dire que c'est un cas de figure qui ne s'applique pas à la microscopie. La limite de résolution est atteinte quand on peut séparer deux taches distantes de la moitié de la tache de diffraction.

Formule d'Abbe.gif

 

Les photosites dans un CCD ne sont pas jointifs, il y a un espace entre eux pour diverses raisons techniques.

 

Citation : "L'objectif du microscope crée une image à l'intérieur du microscope que l'on appelle Image Intermédiaire.

Cette image est composée de points eux aussi indivisibles (comme les pixels) dont la taille est donnée par la formule d' Abbe."

La deuxième phrase est totalement fausse. Mauvais point de départ !

 

Chaque photosite réalise l'intégration, au sens mathématique, de l'éclairement sur sa surface. Cet éclairement est continu, toujours au sens mathématique, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de discontinuité. Il n'y a pas de "points" dans l'image analogique créée par l'objectif.

 

Les images présentées, ronds blancs sur fond noir, sont trompeuses pour trois raisons :

- si cela est supposé représenter une tache d'Airy, l'intensité n'est pas constante sur la surface

- les anneaux sont aussi lumineux qu'une fraction de la tache centrale

- il ne peut pas y avoir de bords nets (discontinuités) à cause de la diffraction.

 

On peut aussi rappeler que la conversion analogique/digitale : éclairement reçu (en W/m2)/valeur numérique n'est pas linéaire. La valeur numérique n'est donc pas proportionnelle à la surface, même supposée d'intensité uniforme.

 

#2

 

Citation"La physique est claire sur le sujet  :  le théorème de Nyquist – Shannon, stipule que pour échantillonner correctement un signal, il faut une fréquence d’échantillonnage égale au double de la fréquence contenue dans le signal.

C'est ce qui est enseigné dans les universités du monde entier." Non, c'est faux, je peux vous l'assurer. C'est une simplification abusive, hors contexte. Malheureusement cette déclaration se trouve ici et là (sur Internet) utilisée par des gens qui n'ont pas probablement pas eu beaucoup ce cours en traitement du signal, filtrage et transformée de Fourier (eh oui, encore elle !) ;)

 

#3

 

Pas de commentaire, le dessin manque d'explications.

 

#4

Problème informatique dont la finalité n'est pas expliquée

 

#5, 6, 7, 8, 9

Idem

 

#10

En attente d'explications.

 

#11

Le problème de l'intensité me semble annexe. On est très rarement limité par l'intensité en microscopie.

 


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#2 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté il y a 2 semaines

D'abord Bonjour,

Ne sachant pas très bien ou veut en arriver Tryphon,

(où avec un accent c'est mieux , mais tout le monde peut se tromper)

Tryphon, a créé un forum de microscopie qui permet aux uns et aux autres de s'enrichir mutuellement.

Il cherche à comprendre comment fonctionne un microscope et fait part de ses réflexions.

Apparemment l'auteur de ce sujet sait déjà tout et ne peut pas comprendre que tous ici ne sont pas à sa hauteur que je qualifierai de stratosphérique.

L'auteur de ce sujet nous rappelle incessamment ses cours de physique  que tryphon connait déjà, mais qu'il n'accepte pas systématiquement comme parole divine. Il essaye en premier de comprendre et non d'admettre.

Exemple, l' Image virtuelle enseignée officiellement et qui est pure fantaisie pour gogos (du verbe gober) plus pressés d'avoir leur diplôme que de comprendre la nature des choses.

Donc tryphon continue ses réflexions en essayant de se mettre à la portée de tous et pas uniquement de ceux qui ont de hauts diplômes en mathématique physique, et autres Sciences.

Tryphon pense qu'il vaut mieux montrer la formation de l'image dans le sens où on la voit naturellement, par le dessus ou le dessous, que par une courbe vue de profil.

Il n'a jamais pu voir une image de profil ! Pas toujours négative, mais c'est une vue de l'esprit.

Ensuite Tryphon ne va pas rentrer dans le jeu de la diversion car à chaque mot qu'il écrit, des centaines d'objections peuvent être opposées (Cela me rappelle la technique des amendements à l'Assemblée Nationale) !) Et paralyser totalement l'évolution de la réflexion initiale (mettre des bâtons dans les roues)

 

Un seul exemple :

Les images présentées, ronds blancs sur fond noir, sont trompeuses pour trois raisons :
- si cela est supposé représenter une tache d'Airy, l'intensité n'est pas constante sur la surface
- les anneaux sont aussi lumineux qu'une fraction de la tache centrale
- il ne peut pas y avoir de bords nets (discontinuités) à cause de la diffraction.

Non ! Les ronds ne sont pas supposés représenter des taches d'Airy mais l'objet  à l'origine de la tâche d'Airy  et qui aurait la dimension de la tâche d' Airy comme s'il n'y avait pas de diffraction. Cet objet, que l'on peut retrouver dans la nature ou fabriquer, est un trou dans un matériau opaque La diffraction viendra après. On parle d'abord d'échantillonnage.

Ce qui est dit dans la citation, Tryphon le saist déjà !

C'est justement pour cela que le sur-échantillonnage ne fera jamais apparaître les bords nets et n'apportera donc pas plus de détails.

 

Bien sûr : Amicalement.


  • 0

#3 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a 2 semaines

Pour ne pas faire de diversion dans ton exposé, j'ai créé un sujet  à part. Ce n'est pas la peine de t'énerver.

 

J'évite les formules mathématiques autant que possible. Je m'en tiens mot à mot à ce que tu écris, sans digressions.

 

Je n'ai pas parlé d'image virtuelle. Je sais que c'est une obsession chez toi, donc j'évite, mais cela ne t'empêche pas d'en reparler à tout bout de champ et hors sujet.

 

Je comprends que tu échantillonnes des objets et pas des images. Très bien.

 

"Tryphon le sais déjà", peut-être "sait", c'est mesquin, mais je n'ai pas commencé.

 

Cordialement

 

Cordialement


  • 0

#4 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a 2 semaines

#12

 

"Calcule le rapport d'échantillonnage" Ca demanderait à être précisé. Une définition exacte de cette expression serait nécessaire.

 

Tous les objectifs sont supposés limités par la diffraction ? Pourquoi acheter des plans apo chez Zeiss ou Leitz ?

 

Quand on regarde un objet plutôt transparent, en général l'ouverture numérique est limitée par le condenseur, si on regarde un objet bien diffractant, c'est l'ON de l'objectif qui compte. Le logiciel sait d'avance ce que tu regardes ?

 

Comment est pris en compte le réglage du diaphragme d'ouverture ?

 

On regarde des points lumineux ? je ne savais pas que le microscope était utilisé pour regarder des étoiles...

 

Cordialement


  • 0

#5 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté il y a 2 semaines

Re-bonjour, (ça ne fait pas de mal)

Pour ne pas faire de diversion dans ton exposé, j'ai créé un sujet  à part. 

C'est très très bien ! C'est mieux pour tout le monde. !!

Si tu voyais à quel point je ne suis calme, tu ne te fatiguerais même pas à croire que je ne le suis pas.

Je comprends que tu échantillonnes des objets et pas des images. Très bien.

Tu as raison, il n'y a pas plus sot que celui qui ne veut pas comprendre.

Je n'échantillonne pas l'image qui sort du microscope, mais l'image d'un trou imaginaire au travers duquel passerait  de la lumière, sans diffraction.

La diffraction viendra plus tard dans l'exposé, et en effet, elle enlève de l'énergie à la tâche centrale pour la répartir tout autour,  mais cela tu le sais très bien.

 "Tryphon le sais déjà", peut-être "sait", c'est mesquin, mais je n'ai pas commencé.

C'est très intéressant , passionnant  même : pour la petite histoire, un correspondant très tatillon sur l' orthographe, ma signalé ce crime de lèse grand-mère et je lui ai expliqué qu'en relisant je m'étais aperçu que j'avais écris je sais , contrairement aux autres phrases où j'avais employé Tryphon.  

On comprendra facilement la suite.

 

Assurément, cela me discrédite totalement.

Mais j'avais aussi corrigé ma faute (très grande faute !) bien avant que tu écrives ton message .

 

Amicalement.


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#6 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté il y a 2 semaines

J'adore les exemples trouvés dans des livres !

 

Image24.png

 

A quoi servent les échelles qu'on voit sur le côté ?

A faire plus sérieux, plus pro, plus scientifique ?

 

Avec quel taux d'échantillonnage sont faites ces images ?

Si on agrandit au point de voir les pixels, c'est à dire si on descend à la taille des photosites, je trouve que la tache de diffraction est bien grosse !

 

AiryJmaff.png

 

Dans mes simulations plus réalistes que ces images, je représente des rond de la taille du pouvoir résolvant de l'objectif, par rapport à un photosite réel.

Tous les objectifs sont supposés limités par la diffraction ? Pourquoi acheter des plans apo chez Zeiss ou Leitz ?

Tu n'as vraiment rien compris au programme et à son utilité.

Et puis tu achètes tes objectifs chez Leitz ? Leitz est devenu Leica en 1980.

On regarde des points lumineux ? je ne savais pas que le microscope était utilisé pour regarder des étoiles...

LOL

 

 

Amicalement.


  • 0

#7 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a 2 semaines

Hors sujet, pas de commentaires.


  • 0

#8 sciroccoblow

sciroccoblow

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Posté il y a 2 semaines

Sinon, pour contenter tout le monde, il existe le Rond-point

 

https://fr.wikipedia...wiki/Rond-point

 

:ph34r:


  • 0

#9 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a 2 semaines

#13

En résumé, si on sous-échantillonne une image, on perd de l'information. On s'en doutait un peu.

 

Un petit dessin animé aide les mous du bulbe que nous sommes à comprendre.


  • 0

#10 Tryphon T

Tryphon T

    oooOooo

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Posté il y a 2 semaines

Bonjour Jérôme, tous,

... si on sous-échantillonne une image, on perd de l'information. On s'en doutait un peu.

Donc, il faut sur-échantillonner, logique ! . Et bien , NON, 

Ce que tu sais, mais que tu ne veux pas dire c'est qu' on peut sur-échantillonner pour recueillir plus d'information tant qu'il y a des informations.

Mais qu'il y a une limite au delà de laquelle on n'obtient plus d'information.

Toi tu t'obstines à nous parler de ce domaine dans lequel on peut sur-échantillonner alors que je parle de la limite de résolution ! 

Le faisant tu ne fais pas avancer le sujet , tu augmentes la confusion du lecteur qui n'est pas averti de ce fait.

 

Quand on augmente l' ON d'un objectif on voit des détails plus fins. Un 100 X ON 1.40 permet de faire de la bacterio, pas un 10 X.

Mais, au delà d'une certaine limite, on n'a plus aucun nouveau détail !

Si on augmente le grossissement de l'oculaire, on sur-échantillonne ! Au delà d'une certaine limite, on a certes une image plus grande mais avec toujours les mêmes détails .

On appelle cela un grandissement à vide !

Si on utilise plus de photosites que nécessaire pour enregistrer une image, on grandit l'image, mais on n'obtient pas plus de détails. 

On fait encore un grandissement à vide.

On a parfois une image si grande qu'on est obligé de la réduite !

On ne gagne rien dans  l'opération si ce n'est l'illusion, traitement artificiel (et artefactiel ) oblige, d'avoir  fait quelque-chose de génial .

Un petit dessin animé aide les mous du bulbe que nous sommes à comprendre.

Tu ne peux pas t'empêcher de dénigrer. Ce n'est pas un petit dessin animé, mais le streaming d'écran d'un programme de modélisation.

Si je mets des heures à faire cela, ce n'est pas pour me convaincre, il y a belle lurette que je connais, mais inciter à la réflexion car je ne pense pas que les mathématiques (pourtant à la base du programme) soient capable de donner une idée à ceux qui n'en ont pas encore, de la  fabrication par le capteur, de l'image numérique.

 

Si je suis maladroit dans ma démarche c'est peut-être que mon bulbe (lequel ? J'en connais au moins deux chez l' homme) n'est pas aussi musclé que le tien, raison de plus pour aider les handicapés du cerveau que je suis , et non de les pénaliser en voulant les ridiculiser.

 

 

Toujours amicalement.


  • 0

#11 jmaffert

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Posté il y a 2 semaines

Ne voulant pas faire mener à Tryphon plusieurs conversations de front, j'arrête mes commentaires sur le sujet "Des ronds et des points" jusqu'à ce qu'il ait terminé son exposé.

 

Cordialement


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#12 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a une semaine

Bonjour Jérôme,

 

" jusqu'à ce qu'il ait terminé son exposé."

A ta guise,il ya encore pas mal de chapitres à écrire.

 

 

"Comment est pris en compte le réglage du diaphragme d'ouverture ?"

 

Je n'ai pas jugé utile de prendre en compte le réglage du diaphragme pour la raison très simple que son diamètre n'est pas connu (à moins de le mesurer ce qui n'est pas toujours possible.)

Le logiciel donne les limites hautes; c'est à dire ce qu'il est théoriquement possible d'atteindre dans les meilleures conditions d'observation.

Un diaphragme fermé fera chuter la résolution , mais l'équilibre dans la cohérence de la lumière (éclairage de Kohler ) se fait toujours en fonction de l'oeil, subjectivité qui ne se calcule pas.

 

Par contre, moyennant quelques heures de programmation, il est très aisé de rajouter cette option (réglage du diaphragme) dans le programme. 

Mais comme il n'est pas utilisé par beaucoup de monde, cela n'a aucune espèce d'importance.

 

Amicalement.


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#13 jmaffert

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Posté il y a une semaine

Je voulais juste faire remarquer que simuler la fonction de transfert d'un microscope est une tache très difficile, pour ne pas dire quasi impossible, tellement il y a de paramètres.

 

Tu devrais pouvoir utiliser ton logiciel pour "regarder" ce qu'un CCD "parfait" peut voir de deux taches de diffraction "parfaites" elles aussi, mais avec des intensités réalistes y compris les anneaux,  et donc comprendre combien il faut d'échantillons pour détecter le creux entre les pics correspondant au critère de Rayleigh.

 

Cordialement


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#14 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a 6 jours

Bonjour,

 

Hier, j'ai du oublier de valider mon message, tant pis, je recommence.

Je voulais juste faire remarquer que simuler la fonction de transfert d'un microscope est une tache très difficile, 
pour ne pas dire quasi impossible, tellement il y a de paramètres.

Ce n'est pas mon but.

un CCD "parfait"  peut voir de deux taches de diffraction 

Ce n'est pas mon but. Je ne cherche pas à séparer deux étoiles, on n'est pas en astronomie.

deux taches de diffraction "parfaites" elles aussi, mais avec des intensités réalistes y compris les anneaux

A part des dessins dans les livres as-tu déjà vu des taches de diffraction ?

Ces taches que tu présentes sont des outils pédagogiques pas la réalité.

Cette tache ne peut pas être parfaite même entre guillemets, mais simplement  mathématiquement idéale

 

Je serais curieux de savoir comment tes dessins ont été réalisés et par qui ?

En fait, c'est le résultat d'un calcul et on nous fait croire qu'on observe une tache.

Tache parfois dessinée, parfois simulée par ordinateur, mais en aucun cas une image réelle 

En microscopie, on peut calculer le diamètre de cette tache  d >= 0.61 Lambda/ON

C'est une limite !

Ce qui donne avec les meilleurs objectifs commerciaux 100 X (0N =1.40) et lambda 0.56 µ  d=0.239 µ

Au niveau de l'image intermédiaire, elle mesure 23 µ. si on échantillonne à 6 comme dans l'exemple de JM, il faut avoir des photosites de 4µ.

On peut donc théoriquement échantillonner jusqu'à 12 avec certains capteurs.

 

Mais ce que "voit" le capteur n'a rien à voir avec les photos présentées. C'est pourquoi je fais cette simulation d'un capteur face à un trou et non à une tache  théorique calculée avec la Fonction d' Airy..

Les anneaux, vue leur épaisseur, sont insaisissables avec un capteur électronique ou l'oeil.

 

Amicalement.


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#15 jmaffert

jmaffert

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Posté il y a 6 jours

Bonjour,

 

Hier, j'ai du oublier de valider mon message, tant pis, je recommence.

Je voulais juste faire remarquer que simuler la fonction de transfert d'un microscope est une tache très difficile,
pour ne pas dire quasi impossible, tellement il y a de paramètres.

Ce n'est pas mon but. OK Ca donnait un peu cette impression, alors quel est ton but ?

 

un CCD "parfait"  peut voir de deux taches de diffraction 

Ce n'est pas mon but. Je ne cherche pas à séparer deux étoiles, on n'est pas en astronomie. Je croirais me relire, j'ai déjà écrit cela il y a un moment, mais comme tu persistais avec tes deux ronds, j'allais dans ton sens.

 

deux taches de diffraction "parfaites" elles aussi, mais avec des intensités réalistes y compris les anneaux

A part des dessins dans les livres as-tu déjà vu des taches de diffraction ? Oui et des franges de bord et des franges d'Young. J'ai fait pas mal de manips en optique...

 

Ces taches que tu présentes sont des outils pédagogiques pas la réalité.

Cette tache ne peut pas être parfaite même entre guillemets, mais simplement  mathématiquement idéale. Non, on peut effectivement les voir. Il faut faire un montage soigné sur un banc d'optique.

 

Je serais curieux de savoir comment tes dessins ont été réalisés et par qui ? Je ne sais pas, ça vient d'Internet.

 

En fait, c'est le résultat d'un calcul et on nous fait croire qu'on observe une tache. Non, on ne fait rien croire, personne n'a écrit que c'était une observation directe. En réalité, je n'en sais rien, mais ça illustre bien le critère de Rayleigh.

Tache parfois dessinée, parfois simulée par ordinateur, mais en aucun cas une image réelle. En aucun cas, c'est peut être exagéré, mais ce n'est pas très important.

En microscopie, on peut calculer le diamètre de cette tache  d >= 0.61 Lambda/ON

C'est une limite ! oui

Ce qui donne avec les meilleurs objectifs commerciaux 100 X (0N =1.40) et lambda 0.56 µ  d=0.239 µ. Oui, on observe rarement en monochromatique, mais ce n'est pas non plus très important. Ce calcul que tu fais est directement lié à la capacité de séparer effectivement deux points lumineux limités par la diffraction, conformément au schéma que j'ai présenté. On ne peut pas refuser le schéma et utiliser la formule. Les deux vont ensemble.

Au niveau de l'image intermédiaire, elle mesure 23 µ. si on échantillonne à 6 comme dans l'exemple de JM, il faut avoir des photosites de 4µ.

On peut donc théoriquement échantillonner jusqu'à 12 avec certains capteurs. J'ai une caméra avec des pixels de 1,33 µm, donc c'est pratique aussi bien que théorique.

 

Mais ce que "voit" le capteur n'a rien à voir avec les photos présentées. Ca a tout à voir si l'on regarde deux étoiles proches, de magnitudes semblables, dans l'axe d'un bon télescope. Le fonctionnement du CCD est le même dans un télescope et un microscope. Ce sont les images qui sont différentes. C'est pourquoi je fais cette simulation d'un capteur face à un trou et non à une tache  théorique calculée avec la Fonction d' Airy..

Les anneaux, vue leur épaisseur, sont insaisissables avec un capteur électronique ou l'oeil. Même en faisant abstraction des anneaux, il est indispensable de simuler les intensités car le critère, dont tu utilises la formule, suppose qu'on voie le creux entre les pics. Deux disques d'intensité uniforme ne peuvent donc en aucun cas se rapprocher du problème posé. Il faudrait que tu expliques plus ce que tu veux simuler et pourquoi.

 

Amicalement.


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#16 Tryphon T

Tryphon T

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Posté il y a 6 jours

En astronomie , le fait de séparer deux étoiles est en soi en test de résolution.
En microscopie, cela semble plus complexe, c'est toi qui l'as dit.
conformément au schéma que j'ai présenté. On ne peut pas refuser le schéma et utiliser la formule. Les deux vont ensemble.
La formule est là pour fixer les idées, donner une échelle .
Le schéma, est trompeur .Il laisse croire qu'il y a dans la tache de diffraction, des détails exploitables réels, appartenant à l'objet, donc importants, .alors que ce ne sont que des artefacts, pas l'objet.
A ce niveau on ne voit pas l'objet, mais des artefacts.
Les variations de densité à l'intérieur du maximum central n'ont aucun intérêt à ce stade du raisonnement. Ces variations n'apportent aucune information sur la nature ou la structure de l' objet.
Ces variations sont de toute façon, lissées par le photo-site.
Ce qu'il est important à ce stade est de se représenter et montrer ce qu'il se passe quand on déplace une tache (que j'appelle trou ) par rapport à une matrice de photo-sites de pas variable.
Ensuite deux trous situés à des distances variables c'est pour plus tard. Et à ce moment là les anneaux , sources d'interférences, pourront venir compliquer les choses.
Mais comme je l'ai dit, un raisonnement, comme une maison, se construit de bas en haut, pierre après pierre.
Il faudrait que tu expliques plus ce que tu veux simuler et pourquoi.
A l'école, au lycée ou à la Fac, on nous sert des affirmations censées être vraies, résultat parfois de siècles de réflection, on nous les sert tellement vite et en telle quantité qu'il est impossible de toutes les comprendre, il faut les apprendre par coeur (diplôme dont dépend tout le reste de la vie, oblige).
Je n'ai aucun diplôme à décrocher, je n'ai rien à vendre, je n'ai que des choses à comprendre quand mes capacités me le permettent.
Et parfois je trouve des perles.

Amicalement.
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