transformer un statif de microscope en banc macro

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Messagede Daniel » 28 Aoû 2012 09:50

Plusieurs membres ont scié (ou voulu scier, voir viewtopic.php?f=60&t=11436) un statif de microscope pour pouvoir en utiliser la platine et son mouvement pour des mises au point étagées finement.

Cela me semble un gachis inutile. Le statif perd alors immédiatement sa fonction de microscope et également sa valeur économique. Il existe des mouvements micromètriques plus directement adaptés à cet usage. Et surtout, il est possible de détourner un statif de microscope vers cet usage sans le modifier aucunement.

Voici un microscope transformé ainsi pour que le capteur de l'appareil photo reçoive l'image primaire (non agrandie par un projectif) formée par l'objectif.
Microscope banc macro.jpg
Exif et Meta MicroCartouche Microscope banc macro.jpg (247.56 Kio) Vu 10005 fois

Il faut pour cela remplacer la tète du microscope par un raccord bricolé car les constructeurs ne vendent pas cet accessoire. Autant faire ce raccord très court car il faudra ajuster sa longueur par des bagues allonge et mème éventuellement par un tube hélicoidal ou un soufflet si on veut respecter une longueur de tirage précise.
Avec les optiques de microscope finies, on a intèrèt à ne pas trop s'écarter des longueurs normales de 160 ou 210mm. Avec les optiques macro (type luminar Zeiss), il y a une plus grande latitude de tirage.
APN en place de tèteMicro.jpg
Exif et Meta MicroCartouche APN en place de tèteMicro.jpg (230.73 Kio) Vu 9989 fois

Le raccord bricolé doit s'adapter à la fixation du constructeur car il n'y a pas de norme dans ce domaine et chaque firme a son diamètre mème si des diamètres proches permettent parfois des mélanges tète/statif. Il faut donc demander au tourneur de réaliser la collerette adaptée d'un coté et de mettre de l'autre coté le raccord le plus simple vers des baionettes d'appareils photographiques. Dans mon cas, j'ai demandé un filetage de 55mm (à l'époque de la réalisation, c'était pour me fixer sur une bague d'inversion d'appareil moyen format et je voulais maximiser la pupille de la bague). Il m'est facile de réduire ensuite vers le 52mm d'une bague d'inversion Nikon.
RaccordStatif_APN.jpg
Exif et Meta MicroCartouche RaccordStatif_APN.jpg (233.38 Kio) Vu 10001 fois

On pourrait faire une objection à cette transformation: elle impose l'usage d'objectifs au filetage RMS.
Mais avec un statif à tourelle interchangeable, il y a en général aussi une tourelle constructeur pour les optiques fond noir métallographique qui sont de plus gros diamètre. Il est également possible de fabriquer un raccord à glissière d'objectif unique.
on peut enfin mettre des bagues de raccord mécanique sur la tourelle.
Cela permet à mon avis de fixer presque toutes les optiques de microscope.
Par contre, cela sera limité pour les optiques photographiques au filetage de 39 ou 42mm. Il vaut mieux avec elles un banc macro classique à soufflet. Avec leur faible grandissement et la profondeur de champ associée, elles ne justifient de toute façon des mouvements micromètriques que pour des fanatiques d'une qualité extrème. Un rail macro au 1/10eme de mm doit suffire pour la zedification (le stack) avec ces optiques.
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Fredlab » 28 Aoû 2012 10:28

Hello

Excellent que tout ceci.
Une idée à (re)garder.

Mon reproche est que pour ce que je fais en supermacro, c'est que ça manque de distance entre la platine et les objectifs... on en a déjà parlé, mais quand on va d'un Mitutoyo à un 4x chinois fini en passant par des objectifs d'agrandisseur (avec un 90 mm, le dégagement dépasse les 20 cm -> mais il est vrai qu'avec les rapports obtenus avec ce genre d'objectif, le mouvement micrométrique est moins utile), perso, ça ne convient pas trop (même si je sais qu'il y a moyen de mettre autre chose qu'une platine à son endroit).
J'ajoute que pour des raisons de "mise en scène", mes sujets ne sont quasiment jamais posés directement sur la platine, mais tenus en suspension par des pinces d'un étau de précision, ce qui ajoute encore quelques cm nécessaires en dégagement.

Mon autre soucis porterait sur les vibrations liées au déclenchement. Un boitier solidaire du statif, plus ou moins en porte-à-faux, à xx cm en l'air, pour l'instant, ça ne me parait pas viable pour un usage sans flash.
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Daniel » 28 Aoû 2012 10:56

Hello,
tes 2 objections sont parfaitement fondées.

J'ai écrit qu'il fallait limiter ce montages aux optiques de microscope pour des raisons de filetage de fixation. Mais il faut aussi éliminer les optiques à distance de travail incompatible avec l'étendue de la mise au point du statif. C'est le cas de certains objectifs faibles de microscope non parfocaux (certains 1x, nous avions discuté d'un Zeiss...) , des optiques d'agrandisseur de focales pas particulièrement courte...

Sur le plan des vibrations, je rétorquerais qu'il n'y en a pas plus qu'avec un système sur pied photo. Au contraire le statif de microscope a déja une certaine masse pour limiter cela. Le flash est utile malgré tout (quel que soit le système presque). Mais c'est vrai qu'il faut encore plus lourd pour des résultats de qualité et passer par un gros statif stable de reproduction avec un plan de travail massif.
Il est possible aussi de désolidariser l'appareil du microscope et ne les relier que par une chicane noire, l'APN étant sur un statif. C'est une solution qui était appliquée dans certains montages sur microscope avec Multiphot ou Olympus PMT 35.
cf une image de documents de la firme Olympus Image
qui montre à coté du raccord classique par tube droit, le raccord par chicane sur statif extérieur au microscope.

L'autre solution à ce dernier problème est de se tourner vers des appareils à obturation générant moins de vibrations:
autrefois par l'usage d'obturateurs centraux sur les bancs macro,
actuellement avec des appareils à obturation électronique, sans obturateur mécanique ou à obturation mécanique dont on limite les vibrations durant la prise de vue.

Mais si ce système a ces limites, les autres ont d'autres inconvénients. Je pense qu'à coté de montages sur pied, orientables de l'horizontale à une certaine inclinaison avec une platine d'avance micromètrique, et des montages avec un banc de reproduction vertical (type statif d'agrandisseur), il ne faut pas négliger ce type de montage en banc vertical avec un statif de microscope. c'est plus compact et bien pratique avec des mouvements en x, y, z par molette intègrés.
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Fredlab » 28 Aoû 2012 11:16

Re
Daniel a écrit:Sur le plan des vibrations, je rétorquerais qu'il n'y en a pas plus qu'avec un système sur pied photo. Au contraire le statif de microscope a déja une certaine masse pour limiter cela. Le flash est utile malgré tout (quel que soit le système presque). Mais c'est vrai qu'il faut encore plus lourd pour des résultats de qualité et passer par un gros statif stable de reproduction avec un plan de travail massif.

Nous sommes d'accord... juste que les vibrations qui se transmettent (s'amplifient) jusqu'au sujet, cadré sur quelques mm de largeur, ça peut faire pas mal de dégâts.

Daniel a écrit:Il est possible aussi de désolidariser l'appareil du microscope et ne les relier que par une chicane noire, l'APN étant sur un statif. C'est une solution qui était appliquée dans certains montages sur microscope avec Multiphot ou Olympus PMT 35.
cf une image de documents de la firme Olympus Image
qui montre à coté du raccord classique par tube droit, le raccord par chicane sur statif extérieur au microscope.

Mon montage ressemble à celui avec la potence qui permet au boitier d'être suspendu du statif de microscope.

Daniel a écrit:L'autre solution à ce dernier problème est de se tourner vers des appareils à obturation générant moins de vibrations:
autrefois par l'usage d'obturateurs centraux sur les bancs macro,
actuellement avec des appareils à obturation électronique, sans obturateur mécanique ou à obturation mécanique dont on limite les vibrations durant la prise de vue.

+1
juste qu'on essaye aussi de faire avec le matériel qu'on a déjà (et remettre xxx euros pour acheter un tel boitier... euh...) et pour l'instant, je n'ai pas assez de connaissances (ni les moyens de vérifier) pour dire que tel boitier (je ne parle pas de compacts) génère "zéro" vibration au déclenchement.
En théorie, les Sony Nex 5/7n ont une obturation électronique et les derniers Canon EOS (même un 1100D ?) sont sur la bonne voie.

Daniel a écrit:Mais si ce système a ces limites, les autres ont d'autres inconvénients. Je pense qu'à coté de montages sur pied, orientables de l'horizontale à une certaine inclinaison avec une platine d'avance micromètrique, et des montages avec un banc de reproduction vertical (type statif d'agrandisseur), il ne faut pas négliger ce type de montage en banc vertical avec un statif de microscope. c'est plus compact et bien pratique avec des mouvements en x, y, z par molette intègrés.

Oui, dans l'absolu, un seul type de montage n'est pas suffisant.
Avec des investissements lourds, il y a sans doute moyen de fabriquer un statif universel... motorisé... permettant des mouvements micrométriques en 3D, permettant des déplacements horizontaux, verticaux... avec tous les dégagements que l'on veut et un boitier qui ne transmet pas ses vibrations au sujet - j'essaye de motiver mon fils qui entre en IUT de mesures physiques pour qu'il se lance dans un projet d'études aboutissant à la réalisation de ce genre de chose, mais ça n'a pas l'air de lui plaire :lol:
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Daniel » 28 Aoû 2012 14:15

Fredlab a écrit:Oui, dans l'absolu, un seul type de montage n'est pas suffisant.
Je crois que mème si on souhaiterait des outils universels, c'est une conclusion que l'on retrouve dans d'autres domaines (l'objectif photo universel, le logiciel de photomicroscopie universel pour évoquer un autre topic ...)
J'ai peur que pour ton fils, le projet de statif photo ne rentre pas dans le cahier des charges de l'IUT d'autant que se greffe des problèmes économiques:
plutot que de réaliser de A à Z un banc, il est plus économique d'assembler des éléments de firmes pour s'approcher au plus juste de ce que l'on souhaite.

Chris Slaybaugh ou Jan G Villa, sur le forum photomacrography, nous ont montré des bancs à base de pièces d'ateliers industriels (et de blocs de mise au point de microscopes) exemple:
Image
Le paléontologue photographe Enrico SAvazzi , sur son site, nous montre un appareil de zedification macro à base de matériel Mitutoyo :o :D
Image

Ces 2 réalisations sont très sophistiquées et couteuses également. Les macrophotographes amateurs vont se tourner de préférence vers des éléments de récupèration et encore une fois, un statif à vil prix scalpé sera un meilleur compromis que l'achat de composants couteux.

Mais je pense qu'un statif basé sur un microscope que l'on possède, est une bonne solution pour une certaine gamme de grandissements.
Ce n'est pas pour la faible macro, jusqu'à 2 à 3x, qui se pratique très bien avec un soufflet sur un pied photo ordinaire ou avec un banc de reproduction (ou support d'agrandisseur).
Par contre au dela, et jusqu'au limites de la forte macro vers 50x, je pense que le microscope sera une base plus stable que les autres.

Fredlab a écrit:juste que les vibrations qui se transmettent (s'amplifient) jusqu'au sujet, cadré sur quelques mm de largeur, ça peut faire pas mal de dégâts.

C'est certain. Mais du fait du grandissement, elles en font moins qu'en microscopie, ou le grossissement de l'oculaire se multiplie à celui de l'objectif. Avec un projectif 2,5x et des objectifs de 40x à 100x donc des grandissements sur capteur de 100x à 250x, les vibrations sont vraiment très gènantes et difficile à contrer à l'immersion au 100x.

En macro, de 5x à 10x, les vibrations seront moins critiques. J'aurais tendance à croire que le statif de microscope est assez stable. Entre les 2 avec un 20x ou un 40x LWD, je pense qu'il faut envisager des mesures de stabilisations comme discutées dans les messages précédants.

En conclusion, j'utilise mon statif de microscope en macro avec des objectifs de 2,5x, 5x et 10x avec facilité et sans trop de réticences. Mais les 20X et 40x LWD qui vont très bien sur le statif nécessiteraient des mesures antivibration supplémentaires.

Pour moi, le principal problème du statif de microscope utilisé en macro, est sa configuration verticale.
Il y a des sujets qu'il est difficile à orienter ainsi et je passe alors au banc horizontal avec pied et soufflet mème jusqu'avec un objectif 10x...
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Messagede Gilles BILLARD » 29 Aoû 2012 09:40

Hello Daniel,
Je n'ai pas répondu a ce sujet car j'étais hier chez mon défunt père a utiliser ses machines pour tourner une pièce comme celle que tu montres sur ta 1ere image. La miènne est bcp plus longue ( ;) lol) car elle me premet de monter directement et sa bague raccord a la bonne distance.
A peine rentré j'ai fait un essai... Je suis déçu !

Quel est mon montage ?:
Dans l'espace infini, j'ai mis un doublet achomatique fourni pas Fred, doublet dont la distance foacle est d'environ 135mm
Puis j'ai mis l'ensemble des raccords pour positionner l'APN au foyer de la lentille de tube.
J'ai obtenu une belle image......circulaire. :(

Le problème c'est que le cercle image dans le trajet infini fait 20mm et que l'image au foyer fait aussi 20mm (ce qui me semble logique)
Du coup, l'image dans l'APN n'occupe qu'une partie du capteur FF de 36x24.

J'avais posé la question il y a qcq jours sur le topic dédié a mon nouvel achat et Daniel m'a répondu que la lentille de tube devait suffir a grossir l'image.... je n'ai pas compris pourquoi ni comment... avec mon test d'hier soir, je vois que je suis le parfait idiot de l'optique.

Ce matin j'essaye un bricolo en empilant (parceque ca ne passe pas, mécaniquement) une lentille Raynos x1.5 de 210 de focale comme lentille de tube et je positionne mon APn au bon endroit et là, surprise, je n'ai plus qu'un peu de vignettage dans les angles....

C'est quoi le truc ? Ca me gave! , car il me semble que l'optique géométrique des microscopes n'est pas d'une complexité insurmontable... pourtant quelque chose m'échappe et que je ne maitrise pas; c'est rageant !

Image

EDIT: Est-ce que qcq'un aurait **ce doublet** a me prêter pour tester ?
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Fredlab » 29 Aoû 2012 10:32

Hello

Gilles BILLARD a écrit:Quel est mon montage ?:
Dans l'espace infini, j'ai mis un doublet achromatique fourni pas Fred, doublet dont la distance focale est d'environ 135mm
Puis j'ai mis l'ensemble des raccords pour positionner l'APN au foyer de la lentille de tube.
J'ai obtenu une belle image......circulaire. :(
Le problème c'est que le cercle image dans le trajet infini fait 20mm et que l'image au foyer fait aussi 20mm (ce qui me semble logique)
Du coup, l'image dans l'APN n'occupe qu'une partie du capteur FF de 36x24.


Ca ne me choque pas car à mon sens, 135 mm de focale (alors que les objectifs "infini" requièrent des focales de 180 à 200 mm), c'est trop court pour couvrir un champ de 24x36. Je pense qu'il te suffirait de changer ta lentille de tube actuelle pour une lentille plus longue (sans aller jusqu'aux 285 mm du doublet que tu pointes en fin de message -> il te faudra sérieusement rallonger la longueur de ton tube). 135/150 mm, ça doit passer avec un boitier au format APSc.
Si tu as un cercle image de 20 mm, si tu ne "zoomes" pas dedans en augmentant la focale de tube, alors il te faut un capteur qui rentre dans ce cercle (18x24 pour un APS - la focale de la lentille de tube doit plutôt dépasser 150 mm)
Certains objectifs ont des cercles plus larges (Mitutoyo)... il faut aussi creuser de ce côté si tu n'as pas de lentille de tube de focale supérieure à 135 mm.

(le doublet de 135 mm, je pense qu'avec un Mitu et un boitier APS, ça passe, quitte à recadrer un peu - disons que le crop n'aurait rien à voir avec ce que tu as en ce moment avec ton boitier 24x36 - enfin, avec un numérique, le crop est si facile...)
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Gilles BILLARD » 29 Aoû 2012 10:49

Re
Oui, j'ai bien un APN en APS-c Canon compatible avec mon FF, le problème c'est qu'il ne fait "que" 6.2 Mpix ( 300D) contre plus de 20 pour le 5D.
Je pense qu'il serait dommage de ne pas profiter de toutte l'avancée du 5D vs le 300D (live view, soft, résolution etc..); Aussi, je tente vraiment d'adapter le 5D afin d'avoir une image plein cadre.
Grrr, je veux y arriver !!!
:evil:
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Daniel » 29 Aoû 2012 10:53

Bonjour Gilles et Fred,
bravo Gilles pour la réalisation de la bague.
Avec le tournage d'une collerette et d'un filetage, tu as fait preuve de tout le savoir faire nécessaire pour la majorité des pièces en microscopie.

Les problèmes qui restent sont d'ordre optique. Ce n'est pas notre spécialité de naturaliste et surtout, c'est difficile de se comprendre à distance. Mais je ne saurais te conseiller un praticien proche de toi. Peut être, en sollicitant un enseignant de physique de lycée de tes enfants ou petits enfants? Ils doivent avoir la formation scientifique et les bases d'optique géomètrique nécessaires.

Je formule toutefois une réponse théorique.
Ton problème de capteur non couvert est lié à des masques qui font pupille sur le chemin optique à mon avis. Les lentilles d'un objectif de microscope+ une lentille de tube positionnés seuls dans un banc optique "à l'air" doivent donner une image qui couvrira largement le capteur mème full frame 24x 36.
Cette image se dégradera sur les bords et les fabriquants n'en garantissent la qualité que sur le diamètre exploitable par les oculaires. Ce diamètre était de l'ordre de 18mm autrefois. Il est passé à 26,5mm pour les optiques LB et les oculaires Super grand champ Olympus des années 80; et je viens de lire qu'il est de 30mm pour les optiques Mitutoyo actuelles.

Donc vraisemblablement; il y a des "diaphragmes" dans les objectifs puis dans le tube du microscope qui limitent brutalement le diamètre de l'image utilisable pour que dans l'usage normal du microscope, l'image produite soit juste un peu plus grande que ce qui est visible au travers de l'oculaire.

Ceci dit, le bricoleur à la possibilité de s'écarter de l'usage normal! Par exemple, il peut comme tu l'as fait utiliser une lentille de tube de focale différente! Il va alors constater que plus la focale de la lentille de tube sera élevée, plus le grandissement le sera également. Et cela se traduit aussi par un cercle image plus grand sur le capteur.

Fred t'a donné la solution avant moi pour couvrir le capteur avec les objectifs d'origine Reichert: utiliser une LT de focale plus grande et allonger le tube en conséquence. (par contre monter des objectifs Mitutoyo sur ce statif ne se ferait pas sans problèmes!)

L'autre solution donnée par Fred est de faire un crop sur l'image tronquée de l'appareil full frame. Je pense que tu gagnerais des pixels ainsi par rapport à un aps-c ancien de faible définition mème totalement couvert.
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Re: transformer un statif de microscope en banc macro

Messagede Gilles BILLARD » 29 Aoû 2012 11:40

Ok Daniel,
Merci pour cette réponse précise, comme a ton habitude.
Je vais creuser la piste de possible de diaphragme(s) sur le chemin de mon image et revenir vous dire ce qu'il en est...

J'avais bien vu que la distance focale de la LT jouait sur le grossissement (bien que je ne me l'exlique pas) et c'est pourquoi j'ai indiqué un doublet surplusshed qui me parait convenir.
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