Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

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Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Colmic » 03 Avr 2016 18:01

Bonjour à tous,

comme mentionné lors de ma récente présentation, je suis astrophotographe amateur dans ma passion première.
C'est donc tout naturellement que j'ai appliqué les techniques que j'utilise en astrophotographie pour mes premières images micro.

Je vous propose de découvrir ces techniques, commenter et m'orienter si possible sur des pistes d'amélioration.

Tout d'abord le matériel :
Microscope Leitz Laborlux S (160mm) avec principalement 2 objectifs utilisés
- un Olympus SPLAN 40x/0.70 (160mm)
- un Olympus PLANC 4x (corrigé pour l'infini)
Condenseur LK
Une caméra N&B Point Grey Grasshopper USB3 avec capteur ICX674 (1920x1440 pixels de 4.5µ)
Logée dans le tube-allonge de la caméra, une Barlow Baader 2x qui sert de projectif
Un tube allonge en T2 monté directement en lieu et place de la tête bino avec une queue d'aronde M42/T2 trouvée sur eBay

Logiciel de prise de vue : Firecapture (gratuit) : http://www.firecapture.de/

Logiciels de traitement :
- Autostakkert2 (AS!2) dédié au compositage d'images planétaires : http://www.astrokraai.nl/software/AutoStakkert_2.6.1.4.zip
- Registax 6 qui fait la même chose que AS!2 mais qui permet un post-traitement par ondelettes : http://www.astronomie.be/registax/setupregistax6.exe

Voici ma technique utilisée pour réaliser les images suivantes...

- Enregistrement de 30 vidéos de 100 images chacune en 16 bits pour réaliser la mosaïque, avec modification de la mise au point pendant l'enregistrement pour un focus-stacking ultérieur
- Enregistrement d'une vidéo sans lame pour réaliser un Flat-field (afin de virer poussières et vignetage de l'objectif)
- Je réalise le Flat-field dans AS!2 avec la commande "Create Flat"
- J'empile les 100 images de chaque vidéo dans AS!2 (le flat est retiré automatiquement) pour augmenter le rapport signal/bruit de l'image et pour le focus-stacking
- je réalise un léger traitement par ondelettes sur chaque image résultante (ce qui revient à un "plus net" mais plus évolué)
- Dans CS5 j'utilise Photomerge pour réaliser la mosaïque finale
- Dans CS5 toujours, un ajustement des niveaux et tons foncés/tons clairs

Voici ce que ça donne en image.
L'image grand angle présente du tissu humain provenant d'une vieille lame de biologie, c'est donc une mosaïque de 30 images, avec l'objectif 4x Olympus.
L'image en vignette présente un gros plan sur des cellules humaines, mosaïque de 12 images avec l'objectif 40x Olympus.

La première mosaïque montre quelques raccords disgracieux dus à des changements de luminosité de la lampe pendant les prises de vue.

Le forum limitant la taille des images, voici juste un aperçu, je vous invite à visualiser l'image en full pour évaluer les détails :
http://www.astrosurf.com/colmic/Microscope/Tissu-humain-4x.jpg

Image

Tout ceci m'amène a beaucoup de cogitation (bah oui je suis comme ça !)...
Est-ce que cette technique est correcte ?
Est-ce qu'on obtiendrait mieux de façon plus simple ?
Est-ce que cette technique peut apporter de l'aide aux microscopistes ?
Est-ce que la résolution obtenue dans ces images est au niveau de ce que je suis en droit d'attendre de ce matériel ?
Est-ce qu'un vrai projectif micro améliorerait sensiblement le résultat ?
Enfin, concrètement qu'est-ce que vous en pensez ?

Merci à vous ;)
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Daniel » 03 Avr 2016 18:47

colmic a écrit:Est-ce que cette technique est correcte ?

oui ; c'est de bonne qualité
colmic a écrit:Est-ce qu'on obtiendrait mieux de façon plus simple ?

Par contre, les coupes histologiques ne nécessitent pas vraiment la zèdification
Alors qu'elles seraient bien plus intéressantes en couleur.
colmic a écrit:Est-ce que cette technique peut apporter de l'aide aux microscopistes ?

A discuter selon les différentes modalités. Peut être pour certains points.
par exemple une technique permettant de gommer les défauts du capteurs serait utile
colmic a écrit: Est-ce que la résolution obtenue dans ces images est au niveau de ce que je suis en droit d'attendre de ce matériel ?

colmic a écrit:Est-ce qu'un vrai projectif micro améliorerait sensiblement le résultat ?

Il faudrait avant tout faire des témoins comparatifs avec le matériel utilisé normalement selon les normes constructeurs (respectives des objectifs, en particulier ne pas mélanger optique à l'infini et 160mm; utiliser les projectifs adéquats )
colmic a écrit:Enfin, concrètement qu'est-ce que vous en pensez ?

La couleur me manque
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede vasselle » 03 Avr 2016 19:24

Bonsoir.
Je rejoint avis de Daniel,en microscopie il faut mieux respecté les normes constructeurs.
Car si votre microscope est en 160 il faut mieux utiliser des objectif en 160 et non en optique infini.
Et pour la photos au microscope il faut mieux acquérir soit une appareil photo type reflex ou alors utiliser une caméra dédié à la microscope avec un projectif adéquat.
Et en plus il faut mieux les faire en couleur les photos au microscope ces plus jolie.
Cordialement seb
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede michelflashman » 03 Avr 2016 19:40

Bonsoir,

Je suis totalement d'accord avec mes camarades, je pourrais rajouter que ton sujet ne se prete pas tres bien a un comparatif de qualite !! Surtout en noir et blanc.
Le melange optique 160 et infini est a proscrire sans un apport optique supplementaire pour l'optique infini.
Puis ta camera N/B avec seulement 2,7 mgpixels est bien juste , un apn , meme a vil prix ferais beaucoup mieux l'affaire .
Ensuite que de complication de mise en oeuvre , pour l'astro je comprend , mais pour la microscopie , plus c'est simple, mieux c'est. Cela evite toutes les interferences du aux manipulations des images, 30 videos !!!!! De 100 images , cela fait 3000 photos !!!!!

Voila mon avis

Bien amicalement

Michel

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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Bernard-J » 03 Avr 2016 20:16

Bonsoir Colmic,

Couleurs: pourrais-tu nous montrer la même photo (prise avec beaucoup, beaucoup moins de vidéos/photos) mais avec les couleurs obtenues par la technique des 3 filtres RGB ?

Qu'obtiens-tu en prenant une seule photo 3 Mpx des cellules ou du tissu ?

Je pressens bien des échanges passionnants. Éventuellement, essaie de créer des fils différents afin de démêler les sujets.

Amicalement, Bernard
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Fredlab » 03 Avr 2016 20:36

Hello

Moi, j'aime bien le travail présenté ci-dessus
(je suis un habitué des panos au microscope :D - http://macromicrophoto.fr/dotcl/index.php?post/2015/10/26/Une-tique-en-panorama-stacking)
C'est une technique très intéressante car elle augmente considérablement le champ couvert tout en gardant une très bonne résolution...
Par contre, elle n'est pas facilement exploitable sur un écran de PC (résolution somme toute limitée).

Je rejoins les autres avis : en histologie, sans couleur, point de salut... et l'histologie animale (contrairement à la végétale ), sans explication, ça ne parle pas beaucoup au pékin moyen :?
La planète peut pourvoir aux besoins de tous, mais non pas satisfaire la cupidité de certains (Gandhi)
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Colmic » 04 Avr 2016 11:30

Bonjour et merci à tous pour vos commentaires. En tout cas je constate que ces techniques ne laissent pas indifférent, et si on peut échanger des expériences c'est parfait :)

Tout d'abord pourquoi cette lame et ce sujet ? Parce que pour l'instant, je n'ai rien d'autre en lame de qualité pour faire mes essais. Je trouve quand même que la qualité des noyaux de cellules méritait qu'on s'y intéresse en détails. Cette lame a plus de 15 ans, elle m'a été donnée par un chercheur biologiste à l'époque avec pour seule explication "tissu humain".

Couleurs: pourrais-tu nous montrer la même photo (prise avec beaucoup, beaucoup moins de vidéos/photos) mais avec les couleurs obtenues par la technique des 3 filtres RGB ?
Qu'obtiens-tu en prenant une seule photo 3 Mpx des cellules ou du tissu ?


Pourquoi pas de couleur ? Sisi ça va venir. Mais contrairement à la caméra noir et blanc, mes APN couleur donnent une résolution nettement moins aboutie, je l'ai bien constaté sur les gros plans avec le 40X. D'une part la caméra NB sort des vidéos non compressées, ce qui est primordial pour de la haute résolution, d'autre part la taille des pixels est plus petite que mes 2 APN (sans compter qu'un APN couleur combine 4 pixels de la matrice de Bayer pour créer un pixel couleur, donc résolution divisée par 4).

Je n'ai pas les 3 filtres RGB, et je n'ai pas de roue à filtre (indispensable pour ne pas bouger la caméra entre les prises de vue) sinon j'aurais évidemment utilisé cette technique pour générer la couleur.

Ce soir si j'ai le temps, je ferai une unique image avec la caméra NB, pour comparer avec une unique image avec mes 2 APN.

Je suis totalement d'accord avec mes camarades, je pourrais rajouter que ton sujet ne se prete pas tres bien a un comparatif de qualite !! Surtout en noir et blanc.
Le melange optique 160 et infini est a proscrire sans un apport optique supplementaire pour l'optique infini.
Puis ta camera N/B avec seulement 2,7 mgpixels est bien juste , un apn , meme a vil prix ferais beaucoup mieux l'affaire .
Ensuite que de complication de mise en oeuvre , pour l'astro je comprend , mais pour la microscopie , plus c'est simple, mieux c'est. Cela evite toutes les interferences du aux manipulations des images, 30 videos !!!!! De 100 images , cela fait 3000 photos !!!!!


Je précise que ce 4x Olympus faisait partie d'un achat en lot sur LeBoncoin où je n'ai conservé que ce 4x PLAN et le 40x SPLAN (qui lui est bien en 160mm). Comme je n'avais pas d'objectif sous 10X, j'ai pris ce 4x qui me donne je trouve d'excellents résultats même s'il est corrigé à l'infini. Je ne me fie jamais aux règles établies, mais je suis partisan des tests sur le terrain :) Les bords de champ sont très bien corrigés, l'image est nette d'un bord à l'autre (à vrai dire l'image est bien meilleure qu'avec le EF10x Leitz en bord de champ), donc pour l'instant je le garde !! Par contre si j'arrive à en trouver un plus tard en 160mm, bien évidemment je le remplacerai.

Là où je ne suis pas d'accord avec toi Michel (Flashman), c'est quand tu parles de mégapixels. Ca n'a rien à voir avec la résolution. On peut très bien obtenir d'excellents résultats avec un petit capteur, il suffit de mosaïquer ou d'adapter l'optique, encore faut-il que ce capteur soit de bonne qualité (et l'ICX674 est utilisé dans certaines caméras micro haut de gamme). De toutes façons on ne peut pas exploiter complètement le potentiel d'un APN full frame (mon Sony A7S est full-frame) car les bords de champ sont généralement très détériorés, même avec des objectifs PLAN. Tout au plus tu vas cropper fortement ton image. Je précise également que c'est une mosaïque de 30 images, même avec un APN, il aurait fallu mosaïquer, et fortement cropper les images car les bords sont détériorés par le vignetage des objectifs. Là avec la caméra 3Mpxl, les bords sont parfaits, à tel point que je n'ai rien croppé pour réaliser la mosaïque.

Mais je ferai des tests avec mes APN, pour bien comparer les résultats. Couleur d'un côté contre résolution et champ plan de l'autre. Ca se discute en fait, tout dépend de ce que l'on veut obtenir :lol:

Concernant l'emmerdement, c'est tout le but de cette discussion, à savoir est-ce que cette technique qui vient de l'astrophoto peut servir en micro ? Le but de cette image, c'était de voir jusqu'à quelle résolution je pouvais aller. Et en astro, pour monter en résolution, on n'a pas d'autre choix que d'augmenter le rapport signal/bruit de l'image, sinon le moindre "plus net" va générer un bruit conséquent dans l'image, surtout avec des capteurs couleur. J'aurais très bien pu faire une seule image couleur à l'APN, je me serai bien évidemment moins emmerdé, mais là n'était pas le but.

A discuter selon les différentes modalités. Peut être pour certains points.
par exemple une technique permettant de gommer les défauts du capteurs serait utile

- La technique du flat-field (qui est utilisée systématiquement en astrophoto) pourrait vous intéresser. Elle permet de supprimer les poussières sur le capteur et le vignetage de l'optique.
- La technique du compositage + ondelettes pour augmenter significativement le rapport signal/bruit de l'image et pouvoir pousser plus loin la résolution pourrait aussi vous intéresser.

Pour conclure, j'ai bien noté que la couleur vous manque, je ferai quelques images couleur, mais la résolution sera forcément moins bonne. On compensera la perte de résolution avec de belles couleurs :) Le but ici n'était pas de sortir une belle image, mais de voir jusqu'où la résolution pouvait aller (notamment dans les noyaux des cellules).

Je n'utilise pas pour le moment l'objectif 100x car je n'ai tout simplement pas encore d'huile à disposition et l'image en immersion à eau est bien moins lisible qu'avec le 40x.
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede André » 04 Avr 2016 11:55

Bonjour Michel

Pour apprécier la résolution d'un objectif, rien de mieux que des diatomées : je peux t'envoyer une lame pour tester tes objectifs.
Un 100x opérationnel sera toutefois très utile.
Amicalement
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Colmic » 04 Avr 2016 12:51

Ah c'est sympa André ça !
Mais j'ai gagné une enchère sur EB hier avec une 50aine de lames montées, peut-être qu'il y en aura dedans.
J'attends de recevoir le colis et je reviendrai vers toi.

Faut que j'achète aussi de l'huile d'immersion. A ce sujet il faut de l'huile de la marque des objectifs ou toute huile d'immersion convient ?
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Re: Traitement d'images microscopiques avec technique astrophoto

Messagede Bernard-J » 04 Avr 2016 13:24

Je n'utilise pas pour le moment l'objectif 100x car je n'ai tout simplement pas encore d'huile à disposition et l'image en immersion à eau est bien moins lisible qu'avec le 40x.

Faut que j'achète aussi de l'huile d'immersion. A ce sujet il faut de l'huile de la marque des objectifs ou toute huile d'immersion convient ?


Les objectifs à immersion habituels sont à huile. Ne pas les utiliser avec de l'eau !
A mon avis, l'huile pour immersion ne doit pas nécessairement provenir de la même marque que les objectifs.
J'éviterais toutefois d'acheter une huile d'occase sur ebay, car si elle a plusieurs décades d'âge, elle pourrait contenir des PCB.
Amicalement - Bernard
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