Comprendre les objectifs de microscope
REMARQUE : Pour une introduction aux microscopes, voir Notions de base sur le microscope.
Une variété d'objectifs de microscope est disponible. Tous les objectifs utilisent des lentilles pour focaliser la lumière. La lumière se décompose en différentes longueurs d'onde (couleurs) lorsqu'elle traverse une lentille. Les différentes longueurs d'onde ont des points focaux différents. Cela signifie que le rouge, le vert et le bleu semblent se focaliser à des points différents. Cela s'appelle l'aberration chromatique. Les aberrations sphériques sont des décalages de focalisation causés par la forme de la lentille. Les lentilles de qualité sont conçues pour corriger les aberrations chromatiques et sphériques afin de ramener les couleurs primaires à un point focal commun. Ces termes peuvent vous aider à déterminer le meilleur objectif pour votre application :
Objectifs achromatiques – Cet objectif ramène la lumière rouge et bleue à un foyer commun, et est corrigé des aberrations sphériques pour le vert. Il est excellent pour l'observation en noir et blanc. Si un objectif n'est pas étiqueté, il est achromatique.
Objectifs en fluorite ou semi-apochromatiques – Ces lentilles sont corrigées chromatiquement pour le rouge et le bleu, et la mise au point sur le vert est également proche. Elles sont corrigées sphériquement pour le bleu et le vert. Cet objectif est mieux adapté à l'observation ou à l'enregistrement en couleur que les objectifs achromatiques.
Objectif apochromatique – C'est l'objectif le plus coûteux. Il est ajusté chromatiquement pour quatre couleurs (bleu profond, bleu, vert et rouge) et corrigé sphériquement pour le bleu profond, le bleu et parfois le vert. C'est le meilleur choix pour l'observation en couleur. Ces objectifs ont une ouverture numérique (N.A.) plus élevée que les achromatiques ou les fluorites.
Objectif plan – Ces objectifs produisent une image plane sur tout le champ de vision. Les trois objectifs mentionnés ci-dessus produisent tous une image courbée. Un plan-achromat, plan-fluorite ou plan-apochromat sont corrigés.
Correction à l'infini – Lors de la mesure depuis l'arrière de l'objectif jusqu'au plan focal principal, de nombreux microscopes sont limités à une distance spécifique (160 mm). Les microscopes plus coûteux utilisent une série différente de lentilles, prismes et miroirs pour permettre une distance "infinie" entre ces deux points. Cela s'appelle la correction à l'infini.
Étiquetage d’un objectif
Chaque objectif est étiqueté avec les informations suivantes :
- Grossissement
- ∞ pour la correction à l'infini
- Épaisseur de la lamelle (généralement 0,17 mm)
- OIL, HI (immersion homogène) ou OEL si l'objectif est conçu pour une goutte d'huile entre la lentille et l'échantillon. S'il n'est pas étiqueté comme objectif à immersion dans l'huile, c'est un objectif sec
- Ouverture numérique (N.A.)
- Bague de couleur (rouge–4X, jaune–10X, vert–20X, bleu–40X ou 60X, blanc–100X)
Oculaires et objectifs fonctionnent ensemble
Le grossissement de l'image dépend de la combinaison de l'oculaire et de l'objectif utilisés. Cette combinaison affecte également le champ de vision. Cet exemple montre comment ces facteurs sont liés.
Problème : Le microscope stéréo zoom PZMIII ou PZMIV est normalement équipé d'un objectif 1,0X et d'une paire d'oculaires 10X. Le grossissement est de 6X à 50X, cependant le concept de grossissement est difficile à visualiser. Imaginons que le cercle visuel couvre une plage de 34 à 4,2 mm. Ce microscope a une distance de travail de 100 mm. Les chercheurs travaillant avec de petits animaux auront du mal à travailler dans cet espace restreint.
Solution : Au lieu de la configuration standard, configurez le microscope avec un objectif 0,5X pour augmenter la distance de travail à 187 mm. Le résultat de l'utilisation de cet objectif de faible puissance est que la plage de grossissement diminue de moitié et en même temps le champ de vision double. Pour restaurer le système du microscope à la condition d'origine (grossissement et champ de vision), remplacez les oculaires 10X par des oculaires 20X. L'utilisation de ces deux options restaure le champ visuel et la plage de grossissement à la condition initiale avec l'avantage supplémentaire d'une plus grande distance de travail.
ASTUCE : Sur la version trinoculaire du microscope stéréo PZMIII ou PZMIV avec la configuration standard (objectif 1,0X, oculaires 10X) et avec l'adaptateur caméra optimal (0,5X sur une caméra CCD ½”), le champ de capture vidéo est jusqu'à 40 % plus petit que le champ visuel. En utilisant un objectif 0,5X avec des oculaires 20X, la zone de capture vidéo double, et la capture vidéo obtenue correspond plus étroitement au champ visuel.
La première image montre la vue à travers l'oculaire avec un objectif 1,0X et un oculaire 10X. Elle a un champ de vision de 34 mm. La deuxième image montre le champ de vision vidéo d'environ 16 à 4,7 mm (caméra COLCAM-NTSC avec un coupleur 0,5X). La troisième image montre la vue vidéo qui se rapproche de la vue à travers l'oculaire. Elle utilise un objectif 0,5X avec un oculaire 20X.
REMARQUE : Si une caméra 1/3” (6 mm de diagonale) est utilisée sur l'adaptateur microscope 0,5X, vous pouvez appliquer le ratio de 6/8 pour la réduction du champ capturé.
