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Montage d'un APN sur mon microscope


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#1 Gérard Weiss

Gérard Weiss

    Invertébré

  • Membre confirmé
  • PipPipPip
  • 333 messages

Posté 13 mai 2007 - 05:43

Bonjour à tous.


L'utilisation en microscopie d'un APN à objectif non amovible est souvent critiquée car l'objectif ajoute ses propres aberrations à celles du microscope. C'est vrai en théorie, mais je crois pourtant que l'on peut obtenir des résultats intéressants à condition que l'objectif soit bon et que son adaptation optique au microscope soit correcte.
Voici un exemple de réalisation avec un Canon Powershot A80, après bien des essais-erreurs.


Montage

IMG_2330_ra.jpg
IMG_2325_ra.jpg

1. Tête trinoculaire Leitz Orthoplan
2. Tube photo
3. Adaptateur de je ne sais quoi
4. Soufflet de macrophotographie avec glissière en queue d'aronde et réglage par pignon et crémaillère
4a. Bague photo épaulée, filetage mâle diamètre 52
4b. Plateau supérieur du soufflet
4c. Cales en bristol
5. Réglette et vernier au 1/10em de millimètre (imprimante + logiciel GraphicWorks Lite)
6. Oculaire Leitz Periplan 10x/18 pour porteur de lunettes (ce dernier point est important)
7. Adaptateur "made home" avec des pièces de canalisation en PVC, des plaques pour circuit imprimé en Bakélite et en verre-époxy et :
7a. Bague photo avec filetages mâle et femelle diamètre 52mm
8. Porte accessoires du A80
9. APN Canon Powershot A80
10. Réglette annulaire pour repérer une position moyenne sur un oculaire

La liaison amovible entre le soufflet macro 4, l'adaptateur 7 et le porte accessoires 8 se fait avec les bagues de filtre photo 4a et 7a. La coaxialité oculaire-A80 est réalisée par construction. La coaxialité avec l'objectif du microscope est réglée par le déplacement de la bague photo 4a sur le plateau supérieur 4b du soufflet et ...avec quelques cales en bristol 4c. ;)

Le A80 est réglé en automatique avec priorité à l'ouverture, le diaphragme ouvert au maximum et la mise au point calée en manuel sur l'infini. Le soufflet permet de parfocaliser l'APN avec les oculaires. En d'autres termes, le plan apparaissant net aux oculaires est également net sur la photo (si tout va bien). On peut donc photographier directement ce que l'on voit dans les oculaires, sans avoir à effectuer chaque fois une nouvelle mise au point de l'APN et/ou du soufflet macro.

Chacun des composants optiques est utilisé dans les conditions prévues par le constructeur ou compatibles avec elles. Ainsi :

1. La longueur de tube, soit 160mm, est strictement respectée.

2. L'oculaire est un compensateur et il apporte (en principe) à l'objectif du microscope les corrections optiques prévues par le constructeur.

3. A condition que la pupille de sortie du microscope coïncide bien avec la pupille d'entrée de l'objectif de l'APN, ce dernier récupère l'image virtuelle produite par l'oculaire simplement comme s'il photographiait un paysage, mais avec une ouverture très faible (par exemple f/16 f/22 ou plus) et, bonus, sans la diffraction correspondant à cette faible ouverture.


Réglage de la parfocalisation

Le réglage de la parfocalisation est simple et rapide. Il se fait avec un objectif faible, par exemple un x4, afin d'avoir les images les plus nettes possibles et par conséquent un réglage plus précis. D'abord, on règle l'APN sur une distance fixe, par exemple l'infini, et on repère une position moyenne 10 sur l'un des oculaires (sur une tête Orthoplan, les deux oculaires sont réglables). Après avoir réglé le microscope sur un fin détail d'une préparation, on prend ensuite une série de photos en modifiant chaque fois le réglage du soufflet macro par pas de 0,1mm, et on retient le réglage correspondant à la photo la plus nette. C'est tout !

En pratique, j'obtiens lors de l'étalonnage une série de photos nettes s'étendant sur une plage de 0,4mm environ. Il suffit donc de retenir un réglage médian correspondant au milieu de la plage. A noter qu'au delà, les images ne sont pas encore vraiment floues, seuls les plus fins détails sont moins contrastés et commencent à s'estomper.


Résultat

Voici une photo test d'une préparation (sinistrée) de Pleurosigma Angulatum prise au x4. C'est objectif n'est évidemment pas idéal pour photographier des diatomées, mais il donne les images les plus nettes et permet donc de mieux isoler les défauts du système de microphotographie.

IMG_0246_fi_r.jpg
Test du Canon Powershot A80, Pleurosigma Angulatum, objectif 4x, photo plein champ à l'échelle 1/3, taille initiale de la photo : 2272x1704 pixels.

Le microscope a été mis au point sur les petites taches de la diatomée centrale et la fissure latérale du fustule. Le champ sous l'oculaire est de 9,5x7,2mm soit une diagonale de 11,9mm. Le zoom est en position télé moins 1 pas, soit 19,2mm.
Oh ! Il y a un poil dans mon appareil photo :o ! Vite un flat-field avec IRIS, et remerciements au passage à nos cousins astronomes qui offrent gratuitement cet excellent logiciel.

img_0245_fifl_ra.jpg
Test du Canon Powershot A80, flat-field avec IRIS, Pleurosigma Angulatum, objectif 4x, photo plein champ à l'échelle 1/3, taille initiale : 2272x1704 pixels.

Voilà, le poil a disparu et la luminosité de la photo est par la même occasion égalisée sur tout le champs. A noter que le Canon A80 se montre encore assez bruyant, même à 100ASA, avec des vitesses d'obturation de 1/500em ou 1/1000em de seconde. Le flat-field n'arrange pas les choses et j'ai donc utilisé NeatImage.

Egalement, les extraits à l'échelle 1 de la photo précédente, les zones extraites étant encadrées en rouge.

Echell1_a.jpg
Test du Canon Powershot A80, flat-field avec IRIS, Pleurosigma Angulatum, objectif 4x, les quatre angles et le centre à l'échelle 1de la photo précédente, taille initiale : 2272x1704 pixels.

Le pouvoir séparateur théorique du microscope correspond ici à :
- 4,4 pixels avec un objectif x4
- 8,2 pixels avec un objectif x100 !
On pourrait donc augmenter le champ sans perdre de détails en réduisant la focale du zoom. Malheureusement, cela fait reculer la pupille d'entrée du zoom et mon petit montage ne me permet plus alors de la faire coïncider avec la pupille de sortie du microscope. L'image s'en trouverait dégradée. Ce sera pour une autre fois...

En pratique, l'échelle ½ est la plus intéressante avec le présent dispositif. En effet, elle permet d'afficher le plus grand champ possible sans perte visible de détails.


Voilà ! Il va falloir maintenant que je me mette sérieusement à faire des préparations, car j'ai encore tout à apprendre dans ce domaine... :)

Bien amicalement,

Modifié par Gérard Weiss, 14 mai 2007 - 10:09 .

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