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La comparaison d'objectifs de microscope est affaire délicate. On utilise souvent des diatomées ayant des motifs de grandeurs similaires aux pouvoirs résolvants des optiques. Mais chacun utilise son matériel: condenseurs différents, éclairages différents, capteurs photos différents... Et tout se juge à l'estime. Bref rien n'est reproductible, et les comparaisons/conclusions relèvent plus de ses désirs que de la réalité.
Il semble intéressant de trouver une méthode plus fiable.
Nous disposons de capteurs, de machines performantes, reste à trouver une méthode qui permettra des comparaisons chiffrées (au moins pour un seul propriétaire)! La MTF (sorte de bande passante en optique)
Prenons un motif parfait offrant une transition rapide entre du noir et du blanc. En gros un carré noir associé à un carré blanc. On suppose que la transition est parfaite. Si on trace une ligne perpendiculaire à cette transition, on peut tracer une courbe échelon.
Si ce motif noir & blanc est repris par une optique, la transition deviendra arrondie, et l'étude de la pente de la transition permettra de connaitre l'acuité/qualité de l'objectif. Les transitions sont de l'ordre de qqs µm. En effet tout dépend de la luminosité de l'objectif, du fameux f/d mais aussi de la qualité de fabrification qui ne peut que dégrader la limite théorique étudiée par Airy.
Il nous faut donc étudier cette transition de qqs µm avec des pixels de capteurs mesurant également qqs µm (normal les uns ont été définis pour satisfaire les limites des autres dûes à la théorie).
Nous avons donc un problème: comment étudier avec précision une transition de 5 µm avec des cellules de capteurs d'environ 5 µm? Il nous faudrait obtenir beaucoup plus de mesures!
Bien sûr, on ne peut diminuer la taille des pixels, mais on va pratiquer comme si cette taille est bien diminuée. On va s'inspirer du principe des oscilloscopes à échantillonnage haute performance. (Je ne parle pas des oscilloscopes à 100 ou 300 MHz mais de ceux qui atteignent les 10GHz ou plus. L'électronique ne sait plus bien travailler dans cette zone: normal on a besoin de machines très performantes pour étudier ces nouveaux domaines inexplorés.)
L'idée est de décaler chaque pixel d'une fraction de pixel. Et c'est ce que fait une barre presque verticale avec un capteur bien vertical. Sur chaque ligne il y aura un léger décalage par rapport à la ligne précédente. Et il suffira d'additionner tous les pixels...
...
Il faut collecter les données sur chaque séquence de transition. On voit dans l'image ci-contre qu'on obtient 4 ou 5 échantillons par pixel. Mais on peut aussi extrapoler pour ajouter d'autres motifs décalés de 1, 2 ou plus pixels. Le tout donnera des dizaines ou centaines d'échantillons, ce qui permettra le calcul précis de la TF. |
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| Les points cumulés |  |
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FFT... Mais je me souviens avoir vu un logiciel prêt à faire tous les calculs. A retrouver -> SlantEdge 1.1
ref?
Qui permet de calculer instantanément la MTF.
1- Il nous faut une mire simple avec contraste, qu'on peut orienter pour être très légèrement différent de l'orientation des pixels. Je pense en particulier à une matière qui s'assèche en créant des crevasses microscopiques. Capable d'être ensuite montées sous glycérine.
2- Il nous faut un capteur le plus fin possible, mais un reflex ordinaire doit suffire. Il est probable que l'usage d'un doubleur peut améliorer les mesures.
3- Il faut que je retrouve le logiciel qui permettait de faire ces manips... -> SlantEdge 1.1
Voir StackStep de Andrea Hallgass ref?
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Voir STACKSTEP_4_1/STACKSTEP_NOTES.pdf
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OTF_F
& OTF_D: Are the OTF of the lens, respectively in the focus
plane and in defocus plane at
the limits of DoF side image.
MTF
equations for circle of confusion and diffraction: http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF6.html
Depth
of Field in Depth: http://www.largeformatphotography.info/articles/DoFinDepth.pdf
Sensor:
is the MTF due to the sensor calculated as [sinc ^ n]; n is set on the
sensor data.
MTF in
Electro-Optical System: ftp://saturn.cis.rit.edu/mcsl/jaf/tenure/courses/1051-
452_ISA_II/readings/readings_week7/lec07_boreman_ch2_400_ocrp.pdf
MTF-F
& MTF-D: Are the overall MTF, respectively in the foscus and
defocus plane calculated as
OTF_lens * MTF_sensor.
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...
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