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Conditions et résultats des essais Microscope Orthoplan Objectif Nikon Fluor 40x, ON 0,85 160 /0,11-0,23 mm, pas utilisé à pleine ouverture (2/3 environ) Condenseur achromatique ON 0,9 Utilisation ou non d’un projectif 0,5x sans marque. Le réglage du condenseur n’est jamais retouché. L’intensité peut varier ainsi que la mise au point car je ne suis pas parfocal entre caméras. Caméra Motic 3 Mpixels Capteur de 6,55 x 4,92 mm. Pixel de 3,2 x 3,2 µm Caméra Tucsen Digiretina 16 de 16 Mpixels Capteur de 6,12 x 4,6 mm. Pixel de 1,335 x 1,335 µm (donnée constructeur, je ne suis pas sur que le nanomètre soit significatif !) Les deux caméras peuvent être utilisées à pleine résolution ou avec 4 fois moins de pixels, mais dans ce dernier cas je n’ai aucune idée de ce que fait l’électronique du capteur pour diviser par 4 (coefficient deux sur chaque axe) le nombre de pixels : ne pas prendre en compte un pixel sur deux et ignorer une ligne sur deux ou moyenner 4 pixels voisins. J’ai tendance à penser que c’est l’ignorance des pixels qui est utilisée, car ça gagne du temps par rapport à la collecte de tous les pixels et leur moyennage, mais il y a des processeurs rapides dans la caméra et aucune information dans la squelettique documentation... Les images ont été enregistrées en .png pour ne pas faire de compression/décompression. Je n’ai fait aucun traitement d’image, sauf sélectionner un morceau d’image à peu près au même endroit et à peu près de la même taille sur toutes les prises de vue. J’ai ensuite zoomé à l’écran ces échantillons à la même dimension où on peut voir les pixels élémentaires de la prise de vue, plus ou moins gros évidemment. Je n’ai pas cherché à faire de belles images, on pourrait les améliorer avec des logiciels appropriés… Diatomée utilisée : Stauroneis phoenicenteron Un calcul très approximatif de l’objectif (supposé limité par la diffraction) donne une résolution limite de 1,22 x 0,55 : (0,7 x 2) = 0,48 µm (soit 19 µm dans le plan image). Le critère de Nyquist souvent invoqué (à tort) correspondrait à des pixels de 10 µm. Les trous de la frustule sont espacés d’environ 0,65 µm. On est donc proche de la limite. Au grossissement de 40, dans le plan image, qui est le plan du CCD, l’espacement entre trous est de 0,65 x 40 = 26 µm. Caméra 3 Mpixels : On réussit à peu près à compter 8 pixels entre centre de trous, ce qui fait 24,8 µm, cohérent avec les 26 évoqués plus haut. Les trous sont bien visibles, quoique échantillonnés (« pixellisés »). La même caméra sous-échantillonnée par le capteur avec 0,75 Mpixels (correspondant à des pixels de 6,4 µm): La même caméra avec le projectif 0,5 x, ce qui revient à des pixels de 6,4 µm : Ce devrait être la même chose que la précédente ; ça y ressemble un peu avec des différences dues à la méthode de sous-échantillonnage d’une part et aux aberrations introduites par le projectif d’autre part. Dans ces deux cas, les images ne sont pas belles, mais on perçoit que la fréquence spatiale correspondant aux trous existe La même caméra avec à la fois le projectif 0,5x et le sous-échantillonnage au niveau de la caméra, ce qui revient à un pixel équivalent à 12,8 µm : A l’œil on ne perçoit plus grand’chose des détails de l’objet ; on devine une fréquence spatiale avec des crêtes orientées haut-gauche vers bas-droite, qui correspondent à une fréquence spatiale présente dans la diatomée, de plus basse fréquence que l’espace entre trous. Caméra 16 Mpixels Pleine résolution : La pixellisation a pratiquement disparu. Image à comparer à celle de la caméra 3 M pixels. C’est le bruit qui commence à devenir perceptible (réglage de la caméra probablement pas optimisé ; je débute avec celle là et le logiciel pour Mac est faiblard). La visualisation de la forme des trous est excellente. La même caméra utilisée à résolution moitié, soit 4 Mpixels, d’où pixel théorique de 2,7 µm à comparer aux pixels de 3 µm de la première caméra : Curieusement le contraste est fort, mais la définition misérable. Je n’ai pas pu utiliser la caméra 16 Mpixels avec le projectif 0,5 car il n’y a pas de fonction zoom sur l’écran de l’ordinateur quand on est dans le logiciel de commande de la caméra qui visualise la totalité du champ de la caméra sur l’écran. On ne voit donc pas les détails fins et la mise au point est impossible ! Conclusion Une première conclusion simple : ne pas utiliser les caméras à des définitions (électroniques) inférieure à la définition nominale. C’est en tous cas vrai pour ces deux caméras. La conclusion, objet de tant de débats : un échantillonnage proche de Shannon-Nyquist est très insuffisant pour obtenir une image de bonne qualité. Il est suffisant pour capter la fréquence spatiale correspondante, que l’on retrouvera dans le plan des fréquences spatiales si on fait la transformée de Fourier de l’image, et c’est tout ce que Shannon-Nyquist ont voulu dire, mais pas du tout adapté à de l’imagerie de bonne qualité. Un échantillonnage à 3,2 microns, c’est à dire Nyquist /3 est correct, mais montre encore une dégradation. L’échantillonnage à 1,3 microns, soit Nyquist/7,5 paraît bien suffisant. On peut probablement tolérer moins, mais je n’ai que ces deux caméras ! Cette conclusion est bien connue depuis longtemps par les personnes qui s’occupent d’imagerie. Elle est ignorée ou occultée par des gens qui ont mal digéré des rudiments de traitement du signal et/ou qui ont des intérêts commerciaux contraires. Amicalement

Bonsoir, l'image de Jean-Luc a un champ trop grand pour qu'on puisse apprécier la résolution ultime de l'objectif. Il faut regarder un trou de la diatomée, par exemple, en coupant un échantillon sans aucun groupement électronique de pixels. Ton image a 5 Mpixels que tu ne peux pas présenter en entier sur nos moniteurs de toutes façons. La présentation de Cosinus correspond plus à ce qu'il faut faire, mais il n'y a pas de fréquences spatiales élevées dans cette photo. Il est donc difficile d'apprécier la qualité des caméras. La manip de Tryphon sur son carré est une excellente démonstration de l'empilement des FTM. La première transformation a rendu flous les bords (disparition des fréquences spatiales élevées) et baissé le contraste. La deuxième transformation a fait disparaitre définitivement le contraste... Amicalement

Premier complément : description en images d'un "cube" pour Ploemopak. Amicalement

Episcopie sur Orthoplan Leitz Les Orthoplan ont de base deux supports pour installer deux boîtes d’éclairage, l’une pour diascopie, l’autre pour épiscopie. Il existe trois tourelles prévues pour épiscopie : ce qui s’appelle un Ploemopak est une tourelle pour fluorescence par épiscopie. Dans le Ploemopak, la lumière incidente est réfléchie vers le bas par un miroir dichroïque à travers des filtres. La lumière émise par les corps fluorescents traverse le miroir dichroïque et les filtres pour arriver à l’observateur. Le miroir et les filtres sont installés dans des cubes interchangeables. une tourelle pour épiscopie fond clair : un miroir semi-transparent envoie la lumière vers l’objet à travers l’objectif. La lumière diffusée et réfléchie par l’objet remonte à travers l’objectif et le miroir semi-transparent vers l’observateur. A noter que ces tourelles sont prévues pour des objectifs corrigés pour une image à l’infini. Le grossissement n’est pas forcément de 1. Ici une tourelle ∞/0,8x. Il est nécessaire que les objectifs utilisés en épiscopie aient un bon traitement anti-reflet sinon la réflexion de l’éclairage sur les lentilles de l’objectif dégrade le contraste de l’objet observé. une tourelle pour épiscopie fond noir / fond clair, elle aussi prévue pour des objectifs corrigés à l’infini. Celle-ci a aussi un grossissement de 0,8. Contrairement aux autres tourelles, elle est prévue pour des objectifs au pas M30, c’est-à-dire que diamètre du filetage est de 30 mm. Les deux leviers sur le côté du tube actionnent le diaphragme de champ et le diaphragme d’ouverture. Il y a une lentille entre les deux. La tourelle que j’ai a des emplacements pour trois objectifs M30 et un M20 (RMS). Je ne sais pas si c’est d’origine ou si une bague a été rajoutée dans un des emplacements. Le levier sur le côté de la tourelle actionne le disque opaque qui empêche l’éclairage d’emprunter l’objectif pour atteindre l’objet. La tourelle possède donc un miroir semi-transparent comme sur la tourelle précédente, mais également un miroir en anneau elliptique qui envoie la lumière vers l’objet par un canal tubulaire situé autour de l’objectif proprement dit. La lumière qui arrive par ce canal est renvoyée vers l’objet, soit par une lentille annulaire, soit par un miroir, annulaire lui aussi. Les rayons lumineux d’éclairage arrivent donc latéralement sur l’objet et les rayons lumineux réfléchis par l’objet ne pénètrent pas dans l’objectif. Seuls les rayons diffusés seront perçus par l’observateur. Cette méthode permet de bien améliorer le contraste pour certains objets La manipulation du levier latéral permet de passer aisément du fond clair au fond noir et inversement. La luminosité en mode fond noir est faible car seuls les rayons diffusés seront vus. Il faut donc un éclairage assez puissant. Le mode d’éclairage permet que l’objectif soit très près de l’objet, autorisant une bonne ouverture numérique. La profondeur de champ est aussi faible qu’en diascopie, c’est dire qu’on ne peut pas vraiment regarder des objets avec du relief, sauf aux grossissements les plus faibles. Exemple d’objectifs : un 5x et un 10x de Carl Zeiss Iéna. Le canal d’éclairage est muni d’une lentille pour dévier les rayons lumineux. Des objectifs Leitz 16x, 32x et 80x. Le canal d’éclairage utilise un miroir faisant partie de la gaine de l’objectif pour dévier les rayons lumineux. Des microscopes Leitz plus récents utilisent des objectifs « fond noir » comme celui-ci au pas M20. L’avantage est qu’on peut monter indifféremment des objectifs « fond clair », c’est-à-dire normaux et des objectifs « fond noir » sur la même tourelle. Il faut que l’éclairage et la tourelle soient compatibles de ce type d’objectif où tout doit passer dans un plus faible diamètre et où l’éclairage doit être suffisamment divergent pour emprunter le canal autour de l’objectif. Des essais dans une publication ultérieure…

Oui c'est une BBT fort ancienne, mais la qualité optique est excellente et c'est du solide !

Bonjour, j'ai la chance d'avoir une (petite) pièce comme coin labo et bureau. Le temps passant, beaucoup de choses s'accumulent, mais ça reste pratique en ayant tout sous la main. Comme en plus c'est l'hiver, j'héberge quelques fleurs qui sont dehors l'été. Sur la droite une bibliothèque avec des livres sur les champignons. A gauche, plan de travail avec iMac, des papiers (c'est la partie bureau), des microscopes. Gros plan sur les microscopes : Ils sont équipés différemment et ça va plus vite de déplacer la préparation que de changer le porte-objectifs et le condenseur. Je déplace la caméra qui est reliée au Mac. La bino est quasi indispensable pour faire les coupes. Les Orthoplans sont anciens, mais très modulaires et je peux déplacer condenseurs, optiques, éclairages en fonction des besoins. Ceux de gauche ont un zoom, pratique pour ajuster le champ, et incluant une lentille de Bertrand utile pour le centrage des éclairages et des anneaux de phase. Au fond il y a un Diavert (microscope inversé), achat récent dont je ne me suis pas encore beaucoup servi, mais vous me tentez avec tous vos animaux microscopiques... Cordialement