Introduction à la microscopie optique,
Imagerie numérique et photomicrographie

Ce traité de microscopie optique est divisé en plusieurs sections accessibles par les liens affichés immédiatement à gauche (dans les cases de navigation plus sombres) et ci-dessous. Pour imprimer l’intégralité de l’abécédaire de microscopie sous forme de document papier, vous devez télécharger chaque lien indépendamment, envoyer le fichier à votre imprimante et assembler les résultats.

Dans la bibliographie, nous avons inclus des liens vers d’autres ouvrages sur la microscopie optique et notre section sur les ressources Web contient des liens vers d’autres sites de microscopie sur Internet. Ce matériel est ciblé à des fins éducatives uniquement et ne peut être affiché sur des sites Web distants (commerciaux ou éducatifs) ou distribué sous quelque format électronique que ce soit.

Frequently Asked Questions – Mortimer Abramowitz, microscopiste principal chez Olympus America Inc, répond aux 50 questions les plus fréquemment posées sur la microscopie et la photomicrographie.

Physique de la lumière et de la couleur – La lumière visible ne représente qu’une petite partie de l’ensemble du spectre électromagnétique de rayonnement qui s’étend des rayons gamma à haute fréquence aux ondes radio à très basse fréquence et à grande longueur d’onde en passant par les rayons X, la lumière ultraviolette, le rayonnement infrarouge et les micro-ondes. Le phénomène complexe de la lumière visible est classiquement abordé en termes de rayons et de fronts d’onde. En commençant par la nature du rayonnement électromagnétique, une grande variété de sujets sont abordés dans cette section, notamment la réfraction, la réflexion, la diffraction, l’interférence, la biréfringence, la polarisation, les couleurs primaires, la vision humaine, les miroirs, les prismes, les séparateurs de faisceaux, les systèmes laser, l’optique géométrique, la filtration, la température de couleur et la vitesse de la lumière.

Anatomie du microscope – Une discussion approfondie des éléments qui composent les microscopes modernes et des théories derrière des concepts importants tels que le grossissement, la formation de l’image, les spécifications des objectifs, l’éclairage de Köhler, les aberrations optiques, les milieux d’immersion, les sources de lumière, les oculaires, les condenseurs et l’ergonomie, entre autres.

Sources de lumière pour la microscopie optique – Les performances des diverses sources d’éclairage disponibles pour la microscopie optique dépendent des caractéristiques d’émission et de la géométrie de la source, ainsi que de la distance focale, du grossissement et de l’ouverture numérique du système de lentilles collectrices. Pour juger de l’adéquation d’une source d’éclairage particulière, les paramètres importants sont la structure (la distribution spatiale de la lumière, la géométrie de la source, la cohérence et l’alignement), la distribution des longueurs d’onde, la stabilité spatiale et temporelle, la luminosité, et le degré auquel ces différents paramètres peuvent être contrôlés.

Techniques de microscopie spécialisées – Des sujets plus avancés en microscopie sont décrits dans cette section, y compris les techniques d’amélioration du contraste, telles que la modulation Hoffman et l’éclairage oblique, ainsi que la microscopie par fluorescence, le contraste interférentiel différentiel, le contraste de phase et d’autres techniques optiques importantes utilisées en microscopie.

Imagerie numérique en microscopie optique – La numérisation d’une vidéo ou d’une image électronique capturée par un microscope optique entraîne une augmentation spectaculaire de la capacité à améliorer les caractéristiques, à extraire des informations ou à modifier l’image. Par rapport au mécanisme traditionnel de capture d’images, la photomicrographie sur film, l’imagerie numérique et le traitement post-acquisition permettent une modification réversible, essentiellement sans bruit, de l’image sous la forme d’une matrice ordonnée d’entiers plutôt que d’une série de variations analogiques de couleur et d’intensité. Cette section aborde une variété de sujets actuels dans l’acquisition et le traitement des images pour la microscopie optique.

Photomicrographie – Le principal support de la photomicrographie était le film jusqu’à la dernière décennie, lorsque les améliorations des caméras électroniques et de la technologie informatique ont rendu l’imagerie numérique moins chère et plus facile à utiliser que la photographie conventionnelle. Cette section aborde les méthodes classiques de photomicrographie sur film et comprend une analyse complète de la cause et de la correction des erreurs et des défauts en photomicrographie.

Concepts et formules en microscopie – De nombreux concepts de base en microscopie optique peuvent être distillés en quelques règles et formules. Cette section, issue du site Nikon MicroscopyU, passe en revue les éléments et équations importants nécessaires à la compréhension de concepts tels que la résolution, le champ de vision, l’ouverture numérique, la luminosité de l’image, la plage de grossissement utile et la profondeur de champ. Beaucoup de ces sujets sont abordés de manière beaucoup plus détaillée dans l’abécédaire de la microscopie Molecular Expressions, mais cela devrait servir de référence rapide aux visiteurs intéressés.

Fondamentaux de la stéréomicroscopie – Compte tenu de la large gamme d’accessoires actuellement disponibles pour les systèmes de stéréomicroscope, cette classe d’instruments est extrêmement utile dans une multitude d’applications. Des supports et des bases d’éclairage pour une variété de techniques d’amélioration du contraste sont disponibles chez tous les fabricants et peuvent être adaptés à pratiquement toutes les situations de travail. Il existe un large choix d’objectifs et d’oculaires, enrichis de lentilles de fixation et d’illuminateurs coaxiaux qui s’adaptent au microscope comme un tube intermédiaire. Les distances de travail peuvent aller de 3 à 5 centimètres jusqu’à 20 centimètres dans certains modèles, ce qui permet de disposer d’un espace de travail considérable entre l’objectif et l’échantillon.

Microscopie virtuelle – Nos microscopes virtuels interactifs alimentés par Java permettent aux visiteurs d’explorer des échantillons sélectionnés avec leur navigateur Web en utilisant une variété de techniques d’amélioration du contraste. Les techniques de microscopie virtuelle comprennent le contraste d’interférence différentiel, la fluorescence, l’éclairage Rheinberg et la lumière polarisée.

Microscopie confocale à balayage laser FluoView d’Olympus – Le nouveau FluoViewTM FV1000 d’Olympus est le dernier cri des microscopes confocaux à balayage laser à détection ponctuelle, conçus pour les enquêtes de recherche biologique intensives et exigeantes d’aujourd’hui. Une excellente résolution, des optiques claires et nettes et une haute efficacité d’excitation, associées à une interface utilisateur intuitive et à un prix abordable sont les caractéristiques clés de ce système de microscopie optique de pointe.

Le microscope numérique Olympus MIC-D – Olympus a jeté les portes d’une nouvelle ère dans l’enseignement de la microscopie optique avec l’introduction du microscope numérique inversé MIC-D. Conçu spécifiquement pour un large éventail d’applications allant de l’enseignement de base en classe à des analyses de laboratoire plus avancées, ce microscope polyvalent dispose d’une palette de techniques d’amélioration du contraste qui rivalisent avec de nombreux instruments de niveau recherche.

Les bases des tutoriels Java et Flash – Des tutoriels interactifs Java et Flash ont été développés pour aider les étudiants à explorer des concepts complexes dans toutes les phases de la microscopie optique, la physique de la lumière et de la couleur, la photomicrographie et la technologie d’imagerie numérique. Les didacticiels sont intégrés dans des pages Web qui contiennent des discussions d’accompagnement sur le phénomène en question et des instructions pour l’utilisation et le contrôle des applets. Cette section aborde les bases de la navigation et du fonctionnement des tutoriels.

Musée de la microscopie – Visitez notre musée de microscopes allant des anciens modèles hollandais à lentille unique du XVIe siècle aux microscopes de recherche modernes polyvalents alimentés par microprocesseur. Ces microscopes ont été construits dans 3D Studio Max pour recréer la façon dont ils auraient pu apparaître lors de leur construction initiale.

Innovations en microscopie optique – Le microscopiste et auteur reconnu Martin L. Scott examine les progrès récents dans le train optique des microscopes, notamment les systèmes optiques corrigés à l’infini et les nouveaux motifs de conception des objectifs modernes. L’article donne également un aperçu de la manière dont ces innovations ont permis d’obtenir de meilleures images lorsqu’elles sont associées aux dernières techniques de pointe en microscopie optique. L’ergonomie, une préoccupation croissante des utilisateurs et des fabricants de microscopes, est également abordée.

Microscope : Basics and Beyond (50 pages au format PDF ; 20,7 Mbytes) – Téléchargez la dernière édition de la célèbre introduction à la microscopie optique de Mortimer Abramowitz, en couleur. Le volume couvre tous les concepts de base importants, allant des loupes simples aux microscopes composés complexes, y compris l’éclairage, les objectifs, les oculaires, les condenseurs, l’aberration, l’éclairage de Köhler, la résolution, l’ouverture numérique et la profondeur de champ. De nombreuses annexes passent en revue la mise au point du microscope et l’immersion dans l’huile, et contiennent des chiffres utiles, des formules et une courte bibliographie.

Revue de microscopie optique – Téléchargez notre dernier article de synthèse sur la microscopie optique. Co-écrit par Michael W. Davidson et Mortimer Abramowitz, cet article aborde les bases de la formation d’images, les objectifs, les oculaires, les condensateurs, l’amélioration du contraste et la photomicrographie avec des illustrations en couleur. Cliquez sur le lien pour télécharger le document au format PDF (1,75 Mo).

Livres recommandés sur la microscopie optique – Plusieurs centaines de livres traitant de divers aspects de la microscopie optique et des domaines connexes sont actuellement disponibles chez les libraires. Cette section énumère les 10 livres les plus recommandés par l’équipe du site Molecular Expressions sur la microscopie, l’imagerie numérique, la fluorescence, la vidéo et la microtechnique.

Livres recommandés sur la microscopie confocale – Un nombre étonnamment limité de livres traitant de divers aspects de la microscopie confocale à balayage laser et à disque rotatif et des techniques connexes sont actuellement disponibles chez les libraires. Cette section présente les 12 livres les plus recommandés par l’équipe de développement du site Web FluoView Resource Center. Bien que les volumes énumérés dans cette section traitent principalement de la microscopie confocale et de la méthodologie connexe, il existe un certain nombre de livres supplémentaires qui contiennent des traitements ciblés des matériaux décrits ci-dessous, et ceux-ci devraient également être consultés pour des techniques spécifiques et des articles de synthèse opportuns.

Bibliothèque de référence de microscopie du campus deZEISS – La littérature scientifique contient des ressources abondantes sous forme de livres, d’articles de synthèse et de rapports de recherche originaux qui traitent de nombreux sujets en microscopie optique. La bibliothèque de référence du campus Carl Zeiss MicroImaging en ligne contient des liens vers des rapports sélectionnés qui devraient être utiles aux chercheurs qui recherchent du matériel d’introduction sur une variété de techniques, de sondes, de sources lumineuses et d’applications d’imagerie de cellules vivantes.

Ressources Web – L’équipe du site Web a examiné et fourni des liens vers plus de 100 sites Web de microscopie dans notre section de ressources. Les sites sont classés en fonction de leur origine (universitaire ou commerciale), du public cible et du niveau d’instruction. On y trouve également des liens vers des glossaires et des groupes de discussion.

Bibliographie – Tous les documents de référence utilisés pour préparer l’abécédaire de la microscopie optique Molecular Expressions sont cités dans cette section, ainsi que d’autres livres sur la microscopie électronique et à sonde à balayage, la photomicrographie, les techniques de microscopie hautement spécialisées, et des livres plus anciens traitant de l’histoire de la microscopie et de la microscopie au début du XXe siècle.

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