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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede Tempo » 05 Déc 2019 10:49

Daniel a écrit:Allons bon! dans une question concernant un microscope, n'est tu pas alors "en parlant" en contradiction avec ta préconisation 2 paragraphes avant cette phrase???
Mais il est impossible de se passer des informations des physiciens et des constructeurs avant de tester. Surtout, on ne peut rien avancer sans comparaison expérimentale ne faisant varier qu'un facteur à la fois et sans avoir communiqué sa pratique pour une réplication dans un autre environnement.
Sans indication du protocole utilisé (combinaison d'objectifs, photoscope, tirages, traitement par combinaison d'images... ), on ne sait pas du tout de quelle façon cette image est "très loin des normes constructeurs".


Justement je ne fais que de la physique dans mes montages, c'est ma formation, donc je ne fais que suivre la physique.... Mais la physique n'est pas du tout ce que tu écris. Le constructeur te donne des indications standardisée et après tu fais l'évolution que tu veux.

Je n'ai pas à répliquer, je fais plein de montage variés et tous sont fonctionnels puisque tous suivent les règles que j'édicte.

Et non je n'ai pas d'image intermédiaire.

L'image n'est pas loin de la norme puisque c'est une image, c'est le montage qui est loin des normes que tu penses être une obligation. C'est juste la base pour se comprendre. Il faut bien ça pour avoir un grandissement normalisé et une résolution après il n'y a aucune règle avec les objectifs infinis et avec les objectifs finis on peut faire aussi pas mal de trucs !

ET les images sont terriblement bridées dans ce que je donne :). Avec 40 Mpix je peux faire mieux, je le sais mais déjà des images de 24 Mpix d'informations c'est terrible.
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede JMP76 » 05 Déc 2019 12:04

Bonjour à tous,

un grand capteur aura l'avantage d'un champ plus grand en tout cas.

Dans un système bien étudié, cette affirmation est complètement fausse.
L'optimisation du couplage offrira le même champ, quelque soit la taille du capteur.
Par contre lors de l'optimisation on peut accepter qqs changements en fonction du type de prise de vue: ex prendre un champ de 20 % en plus (par rapport aux données constructeur) si l'on sait que le pourtour des photos sont en général flous (objet au centre, le reste est flous)
L'expérience peut également montrer que le champ constructeur est en réalité plus grand que sa spécification en microscopie.

Et non je n'ai pas d'image intermédiaire.

L'image intermédiaire n'a pas à être créée ou recherchée en macro photo. Seul le microscope l'impose. (et encore)
Donc Fred a tout à fait raison de ne pas s'encombrer avec une image intermédiaire inutile (et dégradante pour le système) Il faut donc s'organiser autour d'objectifs 'infinis'
Les solutions les plus simples sont toujours les meilleures.

un objectif standard en macro en allongeant le tirage

Parler de tirage indique souvent une non optimisation d'un montage optique. On ne doit plus utiliser le tirage. (sauf pour se dépanner ou quand on est fauché)

L'objectif est TRES loin des normes constructeurs. et LT

En objectifs 'infini', la LT n'est précisée que pour définir les autres caractéristiques comme le grandissement.
Tout objectif infini peut être (et n'a pas à être) utilisé avec n'importe quelle LT Lentille de Tube. Olympus précise les caractéristiques de ses objectifs pour des LT de 180 mm. ex 20x pour LT 180, mais cela peut être modifié par le lecteur/concepteur en 10x LT 90 mm. (sans aucun inconvénient)
C'est un système qui offre beaucoup de souplesse. Puisque TOUT est possible sans s'emm... avec une image intermédiaire!
Il suffit donc de mettre un APN avec un objectif de 300 mmEq et l'adaptation sera optimale! (reste à vérifier l'échantillonnage en fonction de l'ouverture de l'objectif 300mmEq) Les très petits capteurs vont alors imposer une optique très lumineuse. Le bon compromis semble être aux alentours d'un capteur 1/2.3 ou 4/3 (compromis sur le prix, qualité, optimisation)

Taille des capteurs

Pour moi, il ne sert à rien de faire du FF. Son seul avantage sera d'offrir un meilleur signal/bruit car chaque puits de pixel (photosite) pourra recevoir plus de photons/électrons. Chaque pixel d'un FF recevra 2x plus de photons qu'un APS-C. Le s/b sera meilleur de 40 % (racine de 2) L'inconvénient sera d'éclairer plus fort la cible ou d'augmenter le temps de pose (d'un facteur 2 pour le FF)
Reste que le taux d'échantillonnage peut très bien imposer un capteur plus grand pour avoir plus de pixels. (l'étude étant à refaire)

tache de diffraction petite sur le capteur, la capteur est saturé et devrait être plus dense pour résoudre toute l'image.

Fred tu utilises un mauvais terme. La saturation d'un capteur n'a rien à voir avec le taux d'échantillonnage. On parle de saturation pour indiquer que le puits du photo-site est plein et ne peut plu recevoir d'informations. (brûlage des blancs, blooming, ...) Il faut utiliser les termes de sur-échantillonnage ou sous-échantillonnage. (je sais c'est trop long à écrire)

Utiliser les objectifs au-delà des specs 'microscopie'

Fred a tout à fait raison de ne pas se limiter aux specs 'micro'. Les constructeurs définissent les caractéristiques pour un usage en microscopie. Mais tout laisse penser que les objectifs seront utilisables au-delà (surtout pour les APO). Il faut faire des essais! La planéité peut être perdue au delà du champ spécifié, mais le stacking va corriger cela. L'expérience pourra ainsi offrir de nouvelles specs plus larges qu'il est bon de mettre à profit comme Fred le fait avec succès.

Note sur les LT

J'ai indiqué que le couplage idéal d'un capteur avec un objectif 'infini' était en fournissant un LT/optique de 300 mmEq (240 mmEQ pour Olympus). C'est simple, cependant il faut voir que de très petits capteurs auront des tailles de photo-sites très petits. Il leur faudra un 300mmEQ très lumineux. (voir le calcul classique de la diffraction) Pour les grands capteurs l'ouverture du 300mmEq sera plus élevée: donc moins contraignante. Donc
Grand capteur: facile, volumineux, plus de lumière, moins de bruit
Capteur moyen: facile, restreint, plus standard, bruit très acceptable
petit capteur: moyen, petit, simple, bruit pouvant être visible
très petit capteur: optique impossible f:1.1 !, petit, simple?, bruit

Pas d'image intermédiaire=pas de pb de relais optique : tout est plus simple.

J'espère ne pas avoir été trop long

Cordialement
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede Tempo » 05 Déc 2019 12:37

Oui tout ça est ma pensée. Oui capteur saturé = sous échantillonnage. Les photosites sont trop "gros" par rapport à la diffraction . On perd des informations mais cela permet d'avoir un capteur au max des informations possibles.... La diffraction n'existe pas.

Bon je vais manifester....
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede Daniel » 05 Déc 2019 13:18

@Tempo
c'est le montage qui est loin des normes que tu penses être une obligation. C'est juste la base pour se comprendre.
Je ne sais pas ce que tu penses que je pense. La base pour se comprendre serait d'indiquer les règles suivies.

@JPP76
problème du champ en relation avec le capteur
Prenons un microscope équipé d'un objectif 4x et disposant de possibilité d'une miccam au foyer et d'un projectif 2x pour 24x36
comment optimises tu ton système pour avoir le mème champ avec la miccam qu'avec le reflex sachant qu'il n'existe pas dans tes tiroirs de projectifs de grandissement inférieur à 0,5x?

image intermédiaire
tout à fait d'accord, elle est totalement inutile en macro photo. D'ailleurs la photo au microscope a tendance a devenir de plus en plus de la forte macro avec des capteurs mis au foyer.
Mais il faut savoir si on parle de microscopie ou de macro.

JMP76 a écrit:Parler de tirage indique souvent une non optimisation d'un montage optique. On ne doit plus utiliser le tirage. (sauf pour se dépanner ou quand on est fauché)
tout dépend du matériel que l'on utilise encore et du cadre d'usage:
En forte macro avec des objectifs à l'infini, il ne faudrait en effet pas du tout faire varier de "tirage"!!!
Dans les microscopes modernes de toute façon, c'est impossible.
En macro de 1 à 4x, il est encore fréquent d'utiliser un objectif macro type luminar avec un dispositif de tirage variable.
Bien sur la solution est différente avec un MPE65.

JMP76 a écrit:Il suffit donc de mettre un APN avec un objectif de 300 mmEq et l'adaptation sera optimale!
sur quoi s'appuie cette valeur de 300mm?
Reste de toute façon que si on désire un grandissement particulier avec une gamme d'objectif de microscope limitée, on ne trouvera pas toujours d'objectif à focale équivalente adaptée disponible.

JMP76 a écrit:Reste que le taux d'échantillonnage peut très bien imposer un capteur plus grand pour avoir plus de pixels. (l'étude étant à refaire)
tiens, tiens, tiens...

JMP76 a écrit:Les constructeurs définissent les caractéristiques pour un usage en microscopie. Mais tout laisse penser que les objectifs seront utilisables au-delà (surtout pour les APO). Il faut faire des essais!
tout à fait d'accord pour la caractéristique grandissement et pour les objectifs à l'infini.

Donc
Grand capteur: facile, volumineux, plus de lumière, moins de bruit
Capteur moyen: facile, restreint, plus standard, bruit très acceptable
petit capteur: moyen, petit, simple, bruit pouvant être visible
très petit capteur: optique impossible f:1.1 !, petit, simple?, bruit

Voila une conclusion nuancée qui me convient.
En pratique le 24x36 reste adapté aux dispositifs dont on dispose depuis un certain temps, et peut faciliter des grands champs en microscopie.
Le micro 4/3 est un excellent compromis pour travailler au foyer en microscopie.
des capteurs encore plus petits, style Nikon one peuvent encore servir sur un microscope, mais vont limiter la densité de photosites possible.

Tempo a écrit:Oui tout ça est ma pensée.
Ah bon? et ta pratique??
C'est juste une blague pour rappeler que tu ne dis pas vraiment ce que tu fais et que je me demande si tu fais vraiment ce que tu dis...
Mais bon, ce jour, le plus important est de manifester. Nous sommes d'accord sur ce point.
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede JMP76 » 05 Déc 2019 15:08

Bonjour,

Le problème des couplages d'objectifs microscope avec un capteur vient du fait qu'il y a infinité de conditions... Qu'il faut toujours bien expliquer avant d'avoir une solution adéquate et optimale!

problème du champ en relation avec le capteur
Prenons un microscope équipé d'un objectif 4x et disposant de possibilité d'une miccam au foyer et d'un projectif 2x pour 24x36
comment optimises tu ton système pour avoir le mème champ avec la miccam qu'avec le reflex sachant qu'il n'existe pas dans tes tiroirs de projectifs de grandissement inférieur à 0,5x?

C'est exactement le genre de question tout à fait insuffisante pour obtenir une solution (ou plusieurs):
4x: infini ou fini, LT du constructeur, champ oculaire (image intermédiaire), type d'images... chaque paramètre incomplet permet des pistes différentes, et il est impossible de ne pas se noyer rapidement, d'autant plus que l'Autre ne pense pas ce que Toi tu crois comprendre...
Micam au foyer (de l'objectif?) Il manque le type de capteur, la taille du capteur, (specs en pdf) , le nb de pixels, la sensibilité, ...
Projectif 0.5x : On ne connait pas le champ 'oculaire' de ce relais (et cela n'est jamais précisé). On est obligé de faire des suppositions. C'est pourquoi, je préfère les calculer/modifier moi-même. Car j'arrive à lavaleur exacte que je désire (à10% près, car je ne cherche pas mieux). Connaitre la marque du projectif peut apporter des renseignements (genre Olympus)

En forte macro avec des objectifs à l'infini, il ne faudrait en effet pas du tout faire varier de "tirage"!!!

Oui, modifier le tirage en infini est hors sujet. L'objectif 'infini' doit rester 'infini' (pour être optimal). [Mais bon on peut aussi, en toutes connaissance de causes/effets s'écarter des règles... Quand tu passes à l'étude MTF, tu peux repérer les parties ayant peu d'impacts] Et puis quand le budget est trop court il faut quand même se faire plaisir en enfraignant les lois !!!)

En macro de 1 à 4x, il est encore fréquent d'utiliser un objectif macro type luminar
Oui de toutes façons les images sont vues par des humains qui ont leur propres règles de vision globale. On a pas toujours besoin d'avoir qqchose de très net. La netteté Humaine est différente de la netteté phototNumérique à usage Physique...

sur quoi s'appuie cette valeur de 300mm?
J'ai établi cette loi suite à une remontrance de ta part me conseillant de revoir les principes de l'optique géométrique... Je te signale qu'au niveau de la formation en Physique peu doive avoir ma formation (2 diplomes d'ingé et 2 DEA. en électronique, génie atomique, physique du solide et physique nucléaire) Je sais donc (en principe de quoi je parle. Surtout en imagerie qui est un de mes domaines de spécialité depuis 1964!)
L'idée était d'avoir une règle simple: LT 200 mm, et champ oculaire de 26 mm (très près du diamètre d'un APS-c) Et en analysant les montages différents on s'aperçoit que cette règle est d'une simplicité déconcertante. CQFD (approximativement car en tant qu'ingé j'ai toujours une approche simplifiée pour maitriser l'endroit où je me promène, et toujours avoir des ordres de grandeurs)
La réalité approx est 1.5x LT (une fois qu'on a bien compris on peut faire des variations sur un thème...)

Le micro 4/3 est un excellent compromis pour travailler au foyer en microscopie.
J'aurai dû y mettre APS-c encore plus simple...

Tempo a écrit:
Oui tout ça est ma pensée.
Tu comprendra que je n'ai pas eu besoin d'attendre tes descriptions qqfois abscondes pour avoir MES idées.

Après toutes ces précisions, il faut voir qu'il faut maitriser au mieux les caractéristiques: faire l'étude de la MTF (assez facile) et surtout faire des mesures de MTF en jouant sur un échantillonnage hors specs (Il s'agit de faire un échantillonnage comme sur les oscilloscopes à très haute fréquence: Pour un même signal on décale petit à petit l'échantillon de qqs 1/10 ou 1/100 de pixel. On fait ensuite une analyse par TF transformée de Fourier... puis TF inverse ) Cela dépasse la vulgarisation en microscopie.
On peut aussi compliquer le tout en faisant cela à des couleurs différentes (spectro)

Bon je vais manifester....
Quand on a un pays sans argent, ruiné, avec des dettes énormes (genre 60 000 € par habitant, bébés et vieillards inclus) Je ne suis pas sûr que ce soit la bonne méthode! Il me parait plus important de redresser la barre et de diminuer les dépenses. Ah je crois aussi qu'on a le même genre de dettes avec le FMI... et puis il ya les dettes des collectivités locales.
Quand je pense que nos syndicats/population n'ont jamais compris qu'il valait mieux être actionnaire que de mettre des dettes sur les autres... (on est cependant pas obligé de faire si fort) Ce sera un sujet polémique:je n'ai pas l'intention de répondre à ce sujet.

Cordialement
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede Daniel » 05 Déc 2019 16:32

JMP76 a écrit:L'idée était d'avoir une règle simple: LT 200 mm, et champ oculaire de 26 mm (très près du diamètre d'un APS-c) Et en analysant les montages différents on s'aperçoit que cette règle est d'une simplicité déconcertante. CQFD (approximativement car en tant qu'ingé j'ai toujours une approche simplifiée pour maitriser l'endroit où je me promène, et toujours avoir des ordres de grandeurs)
La réalité approx est 1.5x LT
Je ne comprends toujours pas l'origine de la règle (mais je n'ai guère fait d'optique au dela du lycée.) :
Les LT des constructeurs n'ont pas toujours 200mm, le champ oculaire est souvent plus faible que 26mm...
1,5x LT ne fait qu'augmenter le grandissement de 1,5x. Je ne vois toujours pas en quoi cela donne une focale idéale pour le capteur 24x36... ( la diagonale de 43mm n'est pas atteinte avec 1,5x20 ou 22 )
JMP76 a écrit:J'aurai dû y mettre APS-c encore plus simple...
tu as mis "capteur moyen" et pas "capteur moyen moyen" ou "capteur moyen grand" ;)
L'aps-c est un compromis qui peut être de définition numérique plus élevée que le µ4/3, mais qui ne sera pas couvert correctement par toutes les combinaisons au foyer des microscopes actuels (il y a souvent du vignetage dans les coins).
Daniel Nardin
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede JMP76 » 05 Déc 2019 17:28

bonsoir,

Je ne comprends toujours pas l'origine de la règle (mais je n'ai guère fait d'optique au dela du lycée.) :
Les LT des constructeurs n'ont pas toujours 200mm, le champ oculaire est souvent plus faible que 26mm...
1,5x LT ne fait qu'augmenter le grandissement de 1,5x. Je ne vois toujours pas en quoi cela donne une focale idéale pour le capteur 24x36... ( la diagonale de 43mm n'est pas atteinte avec 1,5x20 ou 22 )

Il y a homothétie dans les schémas, et rappelle que c'est une règle simple (et approximative) En réalité, comme tu le dis il faut faire des rapports de champ (diag FF/diag champ occulaire en tenant compte de de la LT) et très rapidement tu vas te tromper. Ramener tout cela à une formule simple : Obj de 300mmEq rend les calculs beaucoup plus faciles.
Libre à toi de faire ensuite les calculs exactes (sachant que de toutes façons tu ne pouuras pas obtenir l'objectif parfai (focale, ouverture, prix, ...)
Donc pour Olympus: 26.5 mm de diamètre oculaire; LT=180 44.5/26.5=1.68 -> 302mmEq
Bien sûr pour de vieux objectifs (infini) de 18 mm de champ il faut modifier SA règle
On peut arriver à 400mmEQ suivant votre environnement

tu as mis "capteur moyen" et pas "capteur moyen moyen" ou "capteur moyen grand" ;)
L'aps-c est un compromis qui peut être de définition numérique plus élevée que le µ4/3, mais qui ne sera pas couvert correctement par toutes les combinaisons au foyer des microscopes actuels (il y a souvent du vignetage dans les coins).
Il faut comprendre que je réponds approximativement (afin de comprendre mon processus de pensée) Je suppose donc que vous suivez en adaptez en fonction de votre réalité.

ex 44.5/26.5=1.68 je n'ai pas vérifié les chiffres (c'est de mémoire) [mon état est trop faible actuellement pour vérifier]
Donc la question que vous devez vous poser après mes messages: ai-je compris ce qi vient d'être dit? Suis-je capable de faire le calcul plus précis? Et si je change des paramètres: m'en sortirais-je?

Cordialement
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede JMP76 » 05 Déc 2019 17:43

Etat de l'Art en terme de résolution industrielle:

191204_img1-zoom.jpg
Etat de l'Art de l'optique en 2019
Exif et Meta MicroCartouche 191204_img1-zoom.jpg (82.88 Kio) Vu 568 fois


Moins de 10nm avec de l'EUV

On met au point le 5nm (voire le 3nm)

N'oubliez pas que la surface gravée fait 2 à 3 cm² (avec une précision de 10 nm, 5nm) (équivalent à 2000 km x2000 km à 1 m près)
Cet investissement n'est plus à la hauteur de pays comme la France, GB ,De, (beaucoup trop cher)

Je suis très très loin de ces possibilités...
Cordialement
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede Daniel » 06 Déc 2019 13:53

Bonjour,
@JMP76
il faut se méfier des approximations, mème si elles sont une aide pour l'appréciation mentale rapide des situations.

Mais le principal problème n'est pas la. Pour moi, la simple réponse géométrique d'adaptation de l'image à la taille du capteur par une lentille de tube, ne suffisait pas pour répondre au problème de départ de choix d'une taille de capteur. (De plus, comme je l'ai signalé, au microscope, cette adaptation n'est pas toujours possible pour les petits capteurs sans perdre de champ avec le matériel disponible.)

D'autre part, Je ne pense pas que le graphique de la progression de "l'état de l'art de la résolution industrielle" aide qui que ce soit à avancer pour la question de départ de Bernard résumée ainsi:

"Finalement, j'aimerais bien le savoir, est-ce que l'utilisation d'un APS-C est un avantage en microscopie ou non."
mais la synthèse sur le pour et contre des différents formats me convient encore une fois.

@tous,
Je voudrais relancer le sujet de la taille du capteur en microscopie avec une information/question:
A l'occasion de la préparation d'une page de mon site J'ai découvert il y a peu la publicité d'une nouvelle caméra de microscopie Nikon au format 24x36
En effet, depuis 2015, Nikon commercialise une caméra de microscopie à capteur 24 x36mm DS-Ri2 de 16Mpx
voir: https://www.nikonmetrology.com/fr/product/ds-ri2 ou http://deltaopticalmicroscopes.com/nikon-ds-ri2/

J'ai été étonné car elle semble se monter sur les microscopes éclipse Nikon simplement au foyer de la lentille de tube. Cela signifierait que les objectifs éclipse Nikon ont un champ couvert de qualité, supérieur à la diagonale du film 24x36.
Est ce que quelqu'un peut confirmer que cette caméra se monte au foyer sans adaptation optique?

En tout cas, cela me semble montrer que les firmes de microscopie commencent à utiliser de grands capteurs pour les professionnels.
Bien sur, au niveau amateur, l'usage de boitiers numériques plein format utilisés en parallèle à d'autres usages, ou celui d'un appareil à moyen capteur comme un µ4/3 sera encore longtemps préférable!
(Par curiosité, je me demande que est le prix de cette ds-ri2? )
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Re: taille de capteur et, couverture du champ, pr.dc, résolution

Messagede Tempo » 06 Déc 2019 14:22

Daniel a écrit:Bonjour,
@JMP76

J'ai été étonné car elle semble se monter sur les microscopes éclipse Nikon simplement au foyer de la lentille de tube. Cela signifierait que les objectifs éclipse Nikon ont un champ couvert de qualité, supérieur à la diagonale du film 24x36.
Est ce que quelqu'un peut confirmer que cette caméra se monte au foyer sans adaptation optique?

En tout cas, cela me semble montrer que les firmes de microscopie commencent à utiliser de grands capteurs pour les professionnels.
Bien sur, au niveau amateur, l'usage de boitiers numériques plein format utilisés en parallèle à d'autres usages, ou celui d'un appareil à moyen capteur comme un µ4/3 sera encore longtemps préférable!
(Par curiosité, je me demande que est le prix de cette ds-ri2? )


Il est clair que si on a des objectifs nikon éclipse avec une LT de 200 mm de plein format passe sans problème.... C'est déjà dit depuis longtemps..... Le champ de ces objectifs est à peine inférieur à un mitutoyo.

Cependant 16 Mpix c'est faible en résolution.

Le micro 4/3 n'est pas préférable en microscopie et je l'ai abandonné pour ça alors que j'étais bien le seul à le défendre à l'époque. Deux raisons : Densité de photosite insuffisant pour une bonne résolution ....
Adaptation plus difficile de la LT mais ceci reste tout à fait possible malgré tout pour celui qui veut.

L'APS-C reste d'un bon rapport qualité/prix. On trouve de bon 24 Mpix à 350 € difficile en plein format de trouver cet équivalent !
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