Mitutoyo vs Luminar - tests

[6le20]

Je m'abonne.
(Pascal, vraiment, ce topic est formidable - merci)

Itou !

je ne comprends pas tout, mais franchement tu nous offres un voyage exceptionnel !

[Pascal03]

J'ai fait quelques mesures avec les Mitutoyos, pour voir ce qui se passait en bougeant le boitier.

Partant de la DCR 150 calée à l'infini, j'ai augmenté le tirage du soufflet de 2cm. j'ai alors fait la mise au point sur la lame micrométrique et photographié cette dernière. j'ai ensuite réduit le tirage du soufflet de 1cm (en rapprochant le boitier). j'ai refait la mise au point sur la lame micrométrique en utilisant le mouvement fin de ma platine Z, et noté le déplacement. puis j'ai photographié à nouveau la lame.

et ainsi de suite.... les mesures sont faites pour les tirages :
- Calage à l'infini + 2cm
- Calage à l'infini + 1cm
- Calage à l'infini
- Calage à l'infini - 1cm
- Calage à l'infini - 2cm
- Calage à l'infini - 3cm (je n'avais pas prévu cette mesure, je l'ai rajoutée pour les mitu 5x et 20x)

En mesurant le nombre de pixels de la gravure de la lame micrométrique, j'ai mesuré les champs photographiés, et la différence de grandissement linéaire avec la photo précédente.

J'ai reporté les résultats dans le tableau suivant :

Capture.PNG (20.66 Kio) Vu 9749 fois

Les résultats avec le 5x sont difficilement interprétables. sa grande profondeur de champ ne facilite pas la mise au point au viseur, ni au live view, les approximations sont nombreuses et gênantes. pour un mouvement du boitier de 1cm, on se déplace d'environ 1/3 de mm dans l'échantillon.

Les résultats au 10x sont plus parlants. On constate qu'en fonction du déplacement du boitier, le déplacement du plan de mise au point n'est pas linéaire dans l'échantillon. entre "infini + 2cm" et "infini + 1cm" le déplacement est de 65µm. il est de 105µm entre "infini - 1cm" et "infini - 2cm".

On peut les comparer avec les résultats au 20x, assez similaires (malgré une approximation à "infini + 1cm", probablement du à un déplacement trop faible du boitier). l'allongement du pas avec le raccourcissement du tirage mécanique de la lentille de tube. L'augmentation du grandissement linéaire semble assez constant (autour de 3,5%), en dépit des approximations des mesures.

Il semble donc très facile de réaliser des pas très précis sans matériel de précision. juste en adaptant un comparateur sur le rail du soufflet au dessus du boitier (malheureusement je n'en ai pas sous la main). en tenant compte des pas les plus longs mesurés, on pourrait avoir, pour un déplacement de 1/2 mm :

5x : 20 µm (pas pratique 40µm)
10x : 5 µm (pas pratique 15µm)
20x : 1,5 µm (pas pratique 5µm)

Avec du doigté, il doit être possible de réaliser des pas beaucoup plus fin, ce qui est inutile !
En effet la profondeur de champ "pratique" est bien supérieure à celle annoncée par le fabricant. au début des essais j'ai photographié un sujet plan (voir au début de ce fil) et stacké une photo sur 2, une sur 3, etc... pour déterminer le pas idéal. c'est le "pas pratique" ci dessus.

Pascal

[pierre4fun]

En complément, quelques analyses poussées sur différentes méthodes de stacking, ont été réalisées ici:

http://www.photomacrography.net/forum/v ... c&start=30

[Pascal03]

"Si tu ne peux pas monter sur la montagne, contournes la, crétin !"
Ainsi s'adressait le vieux sage à ses disciples....

Je n'ai pas de comparateur, mais j'ai un pied à coulisse... je l'ai grosso modo solidarisé au rail du soufflet pour pouvoir faire des pas relativement réguliers, et tester le stacking en déplaçant le boitier plutôt que le sujet.

SDC10084.JPG (159.57 Kio) Vu 9633 fois

Le pied à coulisse s'avère à l'usage plus pratique, sa course étant plus longue (le déplacement sur la première pile a été de 135mm, ce qui a d'ailleurs posé des problèmes de lecture en fin de course, l'affichage étant caché par le boitier).

Avec du doigté, il est possible de déplacer le boitier de manière très précise, avec des écarts de moins d'un dixième de mm (soit 1µm sur le sujet). avec le pas utilisé (10 µm, le mitutoyo 10x supportant un pas de 15µm) j'avais de la marge pour tolérer quelques variations, entre 10 et 20%.
Comme le pied à coulisse était fixé un peu "branli-branlo", il était compliqué de dépasser trop : pour revenir en arrière il faut ramener le pied à coulisse à la main, ce qui déplaçait l'ensemble. j'ai recommencé ma première pile après avoir tâtonné un peu....
Pour qui voudrait mettre en œuvre cette méthode, la fixation du pied à coulisse se devra d'être ferme.


Il faut tâtonner pour trouver le bon réglage de la vis de blocage de la platine du soufflet : trop serrée, on peine à déplacer le boitier, trop lâche on s'expose à des risques de vibrations.
Il ne faut pas serrer-desserrer cette vis, car sa manipulation modifie l'alignement .


Protocole :

Pied à coulisse fixé sur le rail du soufflet.
L'échantillon ne bouge pas entre les différentes prises de vues, l'éclairage non plus.



Première pile : Mitutoyo 10x + DCR 150, calage de départ à l'infini, déplacement du plan de netteté effectué par déplacement du boitier dans le sens de l'augmentation du tirage mécanique. le pas sur le rail du soufflet est de 1mm, ce qui donne un pas inférieur à 10µm.
La pile est faite d'une traite, du fond vers le sommet (pour la raison pratique de glissement du pied à coulisse, il est plus facile de faire remonter le boitier). Elle sera stackée avec Zerene Stacker – Pmax, avec la commande "reverse order" pour garder l'ordre logique de la pile d'images.

139 images conservées : première image 14h19'20", dernière image 14h38'35". Temps de réalisation de la pile 19'15"

Mitu 10x - déplacement boitier - pile d'un jet - ZS PMax.jpg (68.88 Kio) Vu 9643 fois

L'allongement du tirage implique un rétrécissement du champ, donc un recadrage. Le champ photographié final est beaucoup plus faible que pour les autres piles (il sera logiquement le champ photographié avec le tirage le plus fort, les parties cadrées plus larges des autres photos étant rognées par le logiciel de stacking). Le logiciel (Zerene stacker) interpole l'image pour la ramener à la taille d'origine des photos => perte de définition en toute logique. Avec Combine Z, nous aurions probablement des franges qu'il faudra rogner (mais sur ma machine Combine Z plante avec des piles importantes).
On note également une perte de luminosité et de contraste.


Deuxième pile : Mitutoyo 10x + DCR 150, calage de départ à l'infini, déplacement du plan de netteté effectué par déplacement du boitier dans le sens de l'augmentation du tirage mécanique. le pas sur le rail du soufflet est de 1mm, ce qui donne un pas inférieur à 10µm.
La pile est faite en plusieurs fois, du fond vers le sommet (pour la même raison pratique de glissement du pied à coulisse). J'ai fait 4 "sous piles", chacune contenant 36 images. À la fin de chaque "sous pile", le plan de mise au point est vérifié au Live View. Le boitier est "remis à zéro", c'est a dire ramené à sa position basse. L'échantillon est remonté avec le mouvement Z de la platine micrométrique (déplacement de 200µm à chaque fois) un peu en aval du plan de netteté constaté, afin d'assurer le recouvrement.
Chaque "sous pile" sera stackée avec Zerene Stacker – Pmax, avec la commande "reverse order" pour garder l'ordre logique de la pile d'images. Les sorties seront ensuite stackées selon la même méthode.

Il a été fait 4 piles de 36 images. La dernière pile a été amputée de sa partie la plus haute (soit 13 images) afin qu'elle se termine au même point que la pile précédente.
131 images conservées : première image 14h43'10", dernière image 15h00'52". Temps de réalisation de la pile 17' 42"

Le fait que le nombre total d'images soit inférieur au nombre d'images de la pile précédente semble aberrant au premier abord, surtout si l'on considère le besoin de faire des images redondantes dans chaque pile, nécessaires au recouvrement. Réflexion faite ce n'est pas illogique : avec l'allongement du tirage, pour un même déplacement du boitier, le déplacement du plan de netteté dans l'échantillon se rétrécit. Avec un tirage plus long, il faut donc faire plus de photos (ou allonger le déplacement du boitier sur le rail, ce qui n'a pas été le cas dans cet test)

Mitu 10x - déplacement boitier - Multistack - ZS PMax.jpg (84.51 Kio) Vu 9637 fois

Le fait de travailler par "sous piles" limite le rognage des images, et le recadrage est moins sévère.


Troisième pile : Mitutoyo 10x + DCR 150, calage à l'infini, déplacement du plan de netteté effectué par déplacement de l'échantillon au moyen du mouvement Z de la platine micrométrique. Le pas est de 10µm

La pile est réalisée dans "l'ordre normal". Le départ se situe légèrement en amont du point haut de la première pile, la pile sera rognée pour conserver un point haut identique. Elle sera stackée normalement avec Zerene Stacker - Pmax

79 images conservées. première image 15h04'30", dernière image 15h10'36". Temps de réalisation de la pile 6'06"

Mitu 10x - déplacement platine Z - ZS PMax.jpg (89.58 Kio) Vu 9636 fois

La sortie n'est pas recadrée, sinon de manière imperceptible....



Quatrième pile : Réalisée avec le Zeiss Luminar 25mm diaphragmé à 4. la distance sujet-capteur est de 33,5cm, pour conserver le champ photographié de 2,1mm. déplacement du plan de netteté effectué par déplacement de l'échantillon au moyen du mouvement Z de la platine micrométrique. Le pas est de 70µm

La pile est plus profonde, en amont et en aval. 13 images conservées. première image 15h20'56", dernière image 15h23'00". Temps de réalisation de la pile 2'04"

Luminar 25(4) - 33,5cm - diff - T - ZS PMax.jpg (100.68 Kio) Vu 9636 fois

[Pascal03]

Crop à 100%

Crop 1 - Mitu 10x - déplacement boitier - pile d'un jet - ZS PMax.jpg (38.64 Kio) Vu 9640 fois

Crop 1 - Mitu 10x - déplacement boitier - Multistack - ZS PMax.jpg (41.83 Kio) Vu 9636 fois

Crop 1 - Mitu 10x - déplacement platine Z - ZS PMax.jpg (47.77 Kio) Vu 9637 fois

Crop 1 - Luminar 25(4) - 33,5cm - diff - T - ZS PMax.jpg (44.9 Kio) Vu 9641 fois

La première pile (celle faite d'une traite par déplacement du boitier) parait plus propre que les autres..... mais qu'est-ce qu'elle a "bouffé" comme informations à l'arrière plan ! en plus le piqué n'est pas au top (interpolation après recadrage oblige)

les 2 suivantes se valent. les franges du "multistack" sont légèrement moins présentes que sur la pile stackée avec la platine Z, mais le cristal horizontal en arrière plan est moins présent lui aussi.

On oublie la première, qui souffre de trop de défauts : celle faite avec le luminar est la moins piquée des trois, mais la plus propre.
Logique : les objectifs ont les défauts de leurs qualités, ça se vérifie une fois de plus. on ne peut pas avoir un piqué exceptionnel ET une propreté de stacking irréprochable.
Le beurre ET l'argent du beurre (et le sourire de la crémière )

Pascal

[PierreM]

Hello

Merci pour ce fil très documenté qui représente un gros travail.
Je ne l'ai suivi qu'assez distraitement avec l'intention d'y revenir, donc j'ai peut-être raté quelque chose et il est possible que mes remarque (interrogations plutôt) soient à côté.

Il est question, entre autres, de déplacement du boitier vs déplacement de la platine, donc de l'objet s'y bien compris.
Mais ces deux approches sont possibles avec tous les objectifs.
Dans le deuxième cas, l'éclairage est-il fixé à la platine ? sinon on devrait avoir des différences dues à la modification des positions respectives de l'éclairage et de l'objet, pour chaque position on photographie le même objet mais pas tout à fait la même scène. Cet effet serait-il sensible avec certains types d'éclairage et pourrait-il jouer sur le résultat du stacking ?
Des variations de perspective peuvent se produire et perturber le stacking, est-ce sensible? les objectifs testés se rapprochent-ils un minimum de la télécentricité?
Quant au déplacement de la lentille de tube, même en restant dans les limites de tolérance pour la qualité de chaque image, on fait varier les caractéristiques du système optique et les changements de perspectives d'une image à l'autre risquent d'être trop gênants, beaucoup plus qu'avec les méthodes précédentes.

Cordialement
Pierre M.

[Pascal03]

Bonjour

Oui, l'éclairage est généralement solidaire de la platine (pas toujours), ce qui ne va pas sans poser quelques problèmes, d'ailleurs...

L'avantage est que pour les "gros" objets, l'éclairage suit le mouvement de translation du sujet. les angles d'incidence des sources lumineuses sont constants. c'est nécessaire pour les "gros" sujets (avec le Amar 105mm je peux cadrer un champ de 70mm) dont les déplacements verticaux pour réaliser une pile sont parfois importants.

L'inconvénient, c'est pour le réglage des éclairages avec les très petits sujets. une platine de microscope basique n'est pas un statif industriel. la force exercée pour plier les cols de cygne des sources lumineuses suffit à engendrer des mouvements certes faibles, mais qui multipliés par le grossissement deviennent de véritables séismes. lors du réglage le sujet bouge dans tous les sens dans le viseur, et il faut parfois refaire le cadrage. difficile dans ces conditions de faire ce qu'on veut du premier coup, il faut s'y reprendre à plusieurs fois et tâtonner un peu.

Le problème ne s'est pas posé pour la cuprite puisque pour les rouges je n'utilise pas les éclairages LED (trop pauvres dans ces longueurs d'onde, les rouges sont mal restitués) mais un éclairage tungstène halogène via fibres optiques. le poids et l'encombrement de la source interdit de la solidariser de la platine.

En pratique, pour les petits champs (inférieurs au centimètre), que les sources de lumière suivent le mouvement de l'échantillon ou non n'a pas vraiment d'incidence. voir les photos de Cicipetta ( https://mineralogiquementvotre.wordpres ... cicipetta/ ou http://www.mindat.org/gallery-8100.html ), qui utilise des sources de lumière indépendantes de la platine Z

Reste que l'idéal serait d'avoir 2 jeux de sources de lumière, l'une indépendante et l'autre solidaire de la platine Z. ceci dit, ma technique d'éclairage, avec des diffuseurs qui entourent l'objectif, autorise des éclairages quasi verticaux (utiles pour illuminer le fond de géodes profondes). Dans ce cas la translation verticale du sujet n'engendre pas un grand déplacement relatif des sources lumineuses non solidaires de la platine.
Dans le cas de la cuprite, le diffuseur est posé environ 2cm au dessus du sujet, et les sources fibres optique 2 cm au dessus du diffuseur. un déplacement de 1mm est donc faible par rapport à ces distances.

Je n'ai pas refait de photos depuis hier, tout est encore en place (sauf la cuprite, qui est rangée à sa place). voici la configuration de la prise de vues :

SDC10085.JPG (105.92 Kio) Vu 9547 fois

SDC10086.JPG (119.34 Kio) Vu 9548 fois

On voit les LEDs sur col de cygne, solidaires de la platine, et repliées ici pour laisser la place aux fibres optiques.

Pour le déplacement de la lentille de tube, je n'ai pas testé et ne testerai pas car je n'ai pas le matériel nécessaire. Mais "a-priori" (je mets des guillemets et prends des pincettes) avec des objectifs corrigés à l'infini déplacer le boitier devrait revenir à déplacer la lentille de tube, la distance objectif infini -> lentille de tube étant censée ne pas avoir d'incidence.

Quant-à la télécentricité, j'avoue modestement ne pas m'être du tout posé la question; je ne pourrai donc rien en dire.

Pascal

[BINO-BONI]

Je suis avec intérêt ce sujet et remercie Pascal de son apport sur ce sujet.
Je m'étonne du résultat brut obtenu avec les différents objectifs, notamment la présence d'une sorte de halo au centre du sujet, un peu moins marqué toutefois avec le LUMINAR. A priori on pourrait penser qu'il s'agit d'un effet résultant de la forte ouverture de l'optique ou du traitement de la pile par Zerene Stacker mais je n'en suis pas convaincu.
J'ai subi également ce type de halo lorsque je travaillai en fond blanc, qui réfléchit plus ou moins une partie de la lumière sur la lentille frontale de l'optique, en particulier avec les luminar, non traités en multicouche. Depuis je ne travaille pratiquement plus en fond blanc, ni avec diffuseur "pot de yaourt" et le problème est résolu.

En regardant le montage, là où il se trouve, je suppose que le diffuseur est percé? Je ne localise pas l'emplacement du sujet. N'y a t'il pas un problème avec une réflexion possible du réflecteur sur la lentille frontale de l'objectif ou du flux lumineux sur les cristaux eux-même?

[Pascal03]

Les diffuseurs sont de 2 types, tous (sauf un) réalisés en altuglass diffusant de 4mm (des chutes récupérées chez un fabricant d'enseigne).

Diffuseurs "périphériques", qui entourent le sujet sur les cotés. ils ont été mis en forme à chaud sur un rouleau à patisserie, maintenus avec un torchon serré le temps du refroidissement.
Diffuseurs "emboitant", qui coiffent le sujet par le dessus. Mis en forme à chaud sur un cube de bois, maintenus avec planchettes et serre-joints le temps du refroidissement. ce sont ceux là que j'utilise le plus. une découpe est pratiquée pour laisser passer l'objectif, dont la lentille frontale se trouve donc sous le diffuseur. D'autres découpes sur les cotés sont faites pour que le diffuseur ne bute pas sur les autres objectifs du revolver.

DSCN2262.JPG (72.36 Kio) Vu 9461 fois

J'en ai fait de différentes hauteurs, les petits tasseaux noirs visible sur le post au dessus me servent à les surélever au besoin.

Depuis, d'autres sont venus compléter la série. généralement en altuglass plat, avec les découpes, je les pose sur des tasseaux à la bonne hauteur.

L'échantillon pendant la phase de cadrage et mise au point

DSCN2265.JPG (69.21 Kio) Vu 9463 fois

Et une fois le diffuseur en place :

DSCN2266.JPG (52.94 Kio) Vu 9467 fois

On peut voir sur la sérigraphie du Luminar à quel endroit il vient prendre place (grosso modo, en fonction de la hauteur du sujet).

L'échantillon tel qu'il se présente sur le banc photo, diffuseur en place : l'objectif passe dans la découpe.

DSCN2268.JPG (63.33 Kio) Vu 9464 fois

Après, pour le halo, il faut garder à l'esprit que la cuprite est un minéral au fort éclat métallique. ça renvoie des reflets aussi vifs que le métal poli, et sur un échantillon aussi enchevêtré les reflets sont nombreux. C'est comme essayer de photographier un tas de tessons de miroirs, où une pelote de paille de fer.

Pascal

[Pascal03]

Prenons l'exemple d'une de ces faces brillantes.

Ici, dans le plan de netteté (avec le luminar)

DSC_131457.jpg (22.98 Kio) Vu 9458 fois

Une fois le plan de netteté descendu de 70 µm. avec le luminar

DSC_131458.jpg (25.35 Kio) Vu 9452 fois

Et avec le Mitutoyo

DSC_131383.jpg (22 Kio) Vu 9456 fois

On voit que les taches de flou vont s'étaler beaucoup plus, du fait de la grande ouverture

Après stacking :

Luminar

Luminar 25(4) - 33,5cm - diff - T - ZS PMax.jpg (35.88 Kio) Vu 9467 fois

Mitutoyo

Mitu 10x - déplacement platine Z - ZS PMax.jpg (29.44 Kio) Vu 9467 fois

L'image réalisée au mitutoyo est plus piquée, mais les taches de flou génèrent des halos bien plus envahissants. l'image est moins propre.