Stacker précis sans l'être

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Petit problème sur mon serveur..... les images reviendront ce soir.... Le répertoire minéralogie a disparu...!

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[Michel de Champigny]

Bonjour,

Toujours très beau. Bravo.

Une question: quand tu annonces une PdC objet de 3 µm  et que tu as fait 60 clichés stackés, cela veut-il dire que la profondeur de netteté de l'image finale est de 180 µm, ou bien y-a-t-il des recouvrements qui font que la PdC image est inférieure à 180 µm ?

Michel 

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Alors il est clair que je ne regarde pas trop s'il y a recouvrement. Je pourrais vérifier effectivement. Donc il faut effectivement multiplier ainsi 3 µm x 60 = 180 µm.

 

Le recouvrement est à priori peu utile dans mes tests. Je fais donc au plus juste. Si la pdc est de 3 µm je stacke à 3 µm. 

 

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Parfois on observe des insectes et on se dit c'est petit mais c'est du gros ;). Les collemboles sont gros aussi au 20x sauf les plus petits.... mais je ne vais pas les tuer.

 

Alors une vieille petite mouche au 20x.... fov de 0.8 mm.

[Pepilien]

Impressionnant de netteté, ça se rapproche d'images faites au MEB.   Ça doit pas mal se rapprocher des limites qu'imposent les longueurs d'onde de la lumière visible... Bravo 

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Je publie ici un petit article car dans notre monde des phénomènes ne sont pas compris et je lis des tas de stupidités partout (y compris dans des livres -bien notés- que je n'achète pas).
Lorsqu'on fait de la microscopie avec des objectifs infini (ou pas !) l'objectif fabrique une image..... avec une certaine résolution liée à la diffraction principalement. Pour éviter les problèmes chromatiques et de stacking il faut si possible choisir des objectifs PLAN et ACHROMATIQUE et mieux APOCHROMATIQUE.

Il reste à former ensuite une image et à la capturer sur le capteur. Or 99% des utilisateurs ne savent pas qu'ils vivent dans le CROP ou le vignettage de la lentille tube (exemple de ceux qui utilisent l'olympus avec variation automatique de focale avec la lentille de tube 40-150 mm PRO et multiplicateur de focale).
Que faut-il faire pour obtenir une bonne image ?

Je vais donner un exemple pour mieux comprendre les concepts sous-jacents....
Prenons un mitutoyo 10x APO PLAN. L'image formée (circulaire) permet l'observation par un capteur de proportion 3 pour 2 de voir un objet de largeur 5 mm en limite de vignettage. Ce qui fait qu'un montage optique peut aller jusqu'à l'observation d'un objet pour une largeur de 5 mm. Bien sûr on peut observer plus petit et "découper" dans cette image sans ne jamais percevoir cette limite (crop).

La résolution d'un mitutoyo 10x est de 1 um. C'est à dire qu'il percçoit les détails de l'objet avec cette résolution. Ainsi si l'on observe un objet de 5 mm x 3.33 mm de large il se forme une image avec une résolution de 16 Mpix (16 millions de points réels). Autrement dit pour capturer celle-ci il faut une définition bien plus importante. On applique avec les capteurs courants la règle des deux pixels (en fait un peu moins). il faut donc un capteur de 64 Mpix pour être bien sûr de capturer correctement cette image (40 Mpix ira dans les faits).

Il faut alors construire cette image à la bonne taille (celle du capteur).... Pour un capteur APS-C il faut construire une image de 24 mm qui correspond au 5 mm. Il faut donc un facteur de grandissement de 24/5 = 5 max.... c'est à dire que votre 10x peut se transformer en un 5x avec un APS-C. Il faut alors une lentille tube (valable) de 100 mm au lieu des 200 mm classique des mitutoyos. Mais que ceci ne peut servir que si vous avez une super définition pour le capteur (disons 40 Mpix) ce que l'on n'a pas en général....
Bien un autre exemple j'ai un capteur micro 4/3 et j'utilise une lentille tube de 200 mm est-ce que mon capteur de 20 Mpix est bien utilisé (en supposant que ma chaîne optique est valable (centrage, vibration, stigmatisme de la lentille-tube).
Dans ce cas mon 10x est vraiment un 10x.... donc la résolution de l'image (1.7 mm x 1.3 mm) sur le capteur est de 1700 pix x 1300pix = 2 millions de pixels que je peux capturer avec un capteur de 6-8 millions de pixels..... Ainsi les utilisateurs d'un micro 4/3 ne font que dans le flou de la diffraction. Ils grossissent artificiellement une image de faible résolution.
C'est pourquoi je préconise toujours d'aller à la saturation du capteur. Si votre capteur fait 20 Mpix alors autant capturer une image de résolution 5 Mpix et un peu plus....
Bien entendu en limite de vignettage l'image perd un peu de résolution.... Cependant c'est surtout au centre qu'il faut avoir la bonne densité de photosite et le raisonnement ne change pas.
C'est pourquoi l'utilisation d'un capteur à haute définition de 40 Mpix (comme le sigma SD Quattro avec son FOVEON permet d'atteindre cette résolution) avec le couplage d'une lentille de tube adaptée au capteur va permettre d'exploiter toute la résolution d'un mitutoyo.
Ainsi un utilisateur de micro 4/3 avec une lentille de 100 mm observera 2.21 mm² d'objet que l'image réelle de l'objectif est de plus de 15 mm².

F. Hède
Tous droits réservés.

[mr42]

Excellent résumé.

Il faudrait juste ajouter que la diffraction peut être atténuée par des méthodes de déconvolution. Elles doivent être mises en œuvre dans certains APN mais les constructeurs ne détaillent pas leurs secrets.

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Ainsi je déconseille fortement la méthode image -très valable pour les insectes et autres-  de variation de focale des olympus micro 4/3 utilisant l'objectif 40-150 mm avec multiplicateur de focale. Les résultats sont fortement limités par la diffraction. Bref vous allez faire dans le flou !

 

Est-ce que ce système peut-être intéressant ? Oui dans les grandissements pas trop grands à condition de :

 

- Trouver un objectif très ouvert (qui n'existe pas) de focale très courte de l'ordre de 60 mm-100mm 

- De découpler le système de l'objectif si cet objectif variait de taille

 

Aussi ceux qui veulent une méthode image, méthode que j'ai utilisée (et que j'utilise encore) depuis de nombreuses années sans en comprendre moi-même toutes les implications au début, seraient bien inspirés de bien comprendre cet exemple. Je ne détaillerai pas plus la théorie (inutile de la retrouver dans des livres "d'experts"). On comprendra cependant que mon prochain appareil ne sera ni un grand capteur ni un micro 4/3  mais un appareil capable de faire le travail que je préconise c'est à dire un sigma quattro SD. La version H est un capteur un peu plus grand, ce qui tombe bien si on calcule bien avec la raynox 250.... et 50Mpix.

 

Voilà je n'en dirais pas plus, juste que ça me gonfle de lire n'importe quoi partout avec des "spécialistes".

 

Lorsque les concepts seront compris les images progresseront.... 

 

Si on a une image de 40-50 Mpix avec le sigma QUATTRO alors pour obtenir le "grossissement" d'un micro 4/3 vous pourrez tout simplement faire un crop dedans les résultats seront identiques. Effectivement le capteur d'un APS-C étant double en surface on obtiendra la même résolution qu'un micro 4/3 de 20 Mpix....

 

On ne pourra pas faire mieux que le sigma quattro puisque celui-ci atteint la saturation c'est à dire que tous les détails capturables sont capturés. Le problème dans la plupart des montages est le même, les capteurs sont très supérieurs aux images, images le plus souvent mal capturées et mal construites optiquement parlant. Alors qu'en y pensant un peu on peut inverser tout ceci et faire en sorte d'avoir des images superbes. Les images internet que je présente sont bien inférieures, malgré le capteur limité à 24 Mpix, à la réalité.

 

 

On observera ici une image taille réelle (cliquer) en 1500 pix découpée dans l'image d'origine (voir images précédentes). Dans ce cas le capteur est largement saturé et il faudrait un capteur plus résolu. Cependant on voit déjà que l'image internet est bien faible par rapport à la réalité.

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Aussi je précise pour en finir avec le mythe des objectifs infinis qui seraient peu souples.... C'est une absurdité.

 

Les objectifs infinis sont au contraire plus souples -à qualité égale- que n'importe quoi ! Effectivement on peut changer les lentilles de tube pour faire varier les grandissements comme l'explique l'exemple avec une souplesse de l'ordre de 20 % sans dégradation pour UNE seule lentille tube. On peut ainsi adapter capteur/objectif selon la définition/résolution.

 

De plus les lentilles tubes se trouvent TRES facilement contrairement à ce que je lis ici et là ! On peut citer  les raynox de 125 mm et 205 mm mais aussi les tonnes de doublets achromatiques de bonne qualité de chez Edmund optique ou de Qioptic sans compter les chinois sur alibaba pour des prix ridicules. On pourra ainsi se fournir avec les focales désirées.

 

Les objectifs mitutoyos et clones se trouvent très facilement sur ebay ou alors sur alibaba ou sur par exemple le site wemacro (testés et approuvés sur un forum anglosaxon pour le 5x et le 10x)

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Quelques coquilles possibles.... Je n'ai pas trop de le temps de m'axer sur la grammaire ;).

 

On pourra compléter avec les observation de stephan Wolfsried ici (sony nex7  équivalent A6000)  :  https://www.mindat.org/article.php/2133/Objective+measurements

 

 

On peut voir qu'il arrive à 1100 lp/mm max de résolution maximale alors que la théorie prévoit 1400 lp/mm mais il fait ceci avec la DCR 250 donc il aura un optimum pour un grandissement de 20x x 125/200 = 12.5x. Dans ce cas on a des détails visibles de 8 um/12.5 = 0.7 um soit 1400 lp/mm. Il semble en dessous. Il n'atteint pas ce qu'il devrait théoriquement (et il n'y a pas de saturation dans ce cas). Est-ce à dire que la règle des deux pixels serait sans doute insuffisante ici et qu'il en faudrait un peu plus ? (voir la mire et la document page 2).

 

Pour le mitutoyo x10 les calculs correspondent bien à ses mesures. 

 

Et avec un sony 7 RII : https://www.mindat.org/article.php/2089/My+setup+chronology

 

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