test condenseurs

L'influence du type de condenseur en photographie au microscope,

comparatif à partir des condenseurs Olympus pour BH2 (prioritairement)

Sur le forum "le naturaliste", Brono Dosso s'est interrogé sur l'opportunité de changer de microscope pour pouvoir bénéficier de condenseurs à plus grande ouverture jusqu'au maximum à 1,4. C'est le point de départ de ces comparaisons entre les modèles de condenseurs en ma possession. Je fais ici la synthèse des essais publiés dans ce topic du naturaliste.
En effet, à la différence des microsccopes de rtoutine, il existe plusieurs modèles de condenseurs adaptables dans les microscopes de recherche (voir cette page du site olympusmicro) et il y a eu une évolution des modèles de condenseurs proposés ces dernières années avec le passage aux optiques à l'infini. La gamme s'estr restreinte. Pour les tourelles universelles, les modèles à grande ouverture de 1,4 ont été remplacés par des modèles à ouverture limitée à 0,9 mais à lentille basculante . Or on sait que pour donner leur maximum, les modèles ON 1,4 doivent être huilés. C'est fastidieux. La lentille basculante permet à un seul condenseur de couvrir le champ à partir des objectif de 2x.
Est ce que les utilisateurs préfèrent à la haute résolution avec du travail de nettoyage, le champ large pour l'examen rapide d'une préparation dans le fonctionnement de routine?
Ou est ce que les fabriquants ont réalisé des condenseurs 0,9 assez performants pour la majorité des travaux?
En quoi un condenseur 1,4 est il désirable par rapport à un condenseur moins sophistiqué et rare (couteux)?

Matériel testé

Il s'agit surtout des condenseurs pour Olympus BH2, microscope des années 1980 en 160 de longueur de tube avec une gamme assez étendue de condenseurs.
J'ai ajouté un modèle pour BH décentrable car il n'a plus été fabriqué pour les séries BH2.


Abbe O.N.1,25	flip top O.N.0,9	Achro-aplanétique O.N. 1,4	Tourelle CI O.N. 1,4	décentrable pour BH O.N.1,4

Les images du mème exemplaire de Pleurosigma angulatum ont été faites dans le mèmes conditions de règlage du point (loupe de visée) et de règlage, centrage des condenseurs.
Abbe ensemble NB

(image avec condenseur Abbe à 0,9 recadrée sur la frustule et basculée en noir et blanc. )
J'ai laissé les informations de couleur sur les tests. La balance des couleurs est sur auto toujours.
L'objectif est un Olympus à immersion UVFL 40X ON 1,3 . Le projectif est un NFK2,5x.
J'ai mis les ouvertures à 0,9 pour harmoniser en fond clair. Pour les contrastes, j'ai règlé à l'oeil l'ouverture présentant le meilleur compromis.
L'appareil est un Sony nex7. J'ai choisi de présenter un extrait à l'échelle 1 de 800x600pixels, taille règlementaire des images sur le forum.
Le traitement sous microcartouche suivi d'un passage cosmétique a été identique.

Résultats

Dans les images de 20mpx, une zone sous le nodule central de la diatomée a été recadrée à l'échelle 1 du capteur (affichage 100%) pour montrer le rendu du motif.
Voici les extraits d'image de 240 x 180. Cliquez pour les images plus larges en 800x600 (mais touours échelle 1)

Fond clair

Abbe 1,25	Flip top 0,9	Aplanétique 1,4 pour BH2	Aplanétique 1,4 décentrable pour BH

Autres techniques de contraste et immersion frontale condenseur

Tourelle CI 1,4 en contraste interférenciel. (sujet agrandi 1,25x en plus du fait du tube CI )	Aplanétique 1,4 pour BH2 utilisé avec lentille en immersion diaphragmé à ON 0,9	Aplanétique 1,4 pour BH2 utilisé avec lentille en immersion diaphragmé à ON 0,6	Aplanétique 1,4 décentrable pour BH, en éclairage oblique

Analyse des images

Le condenseur d'Abbe règlé à 0,9 ne s'en sort pas mal car il y a du contraste:
:
Le condenseur flip top à son maximum d'ON de 0,9 donne des résultats quasi équivalents, un poil moins contrasté:

Mon condenseur aplanétique donne un résultat décevant que ce soit à 0,9 ou à 1,4 car le contraste est très réduit:

J'ai sorti mon condenseur à tourelle CI d'abord pour confirmer le résultat avec un 2e exemplaire apla achro 1,4. J'ai vérifié le coté décevant du condenseur aplanétique achromatique en fond clair.
Par contre, bien sur l'aspect en contraste interférentiel est bien plus attractif...
J'ai règle le diaphragme visuellement pour un contraste optimum et le CI est règlé en bord de frange noire.

Le condenseur décentrable a été utilisé ensuite avec les mèmes parties optiques, mais sur un autre microscope , un BH avec un éclairage moins puissant (30W au lieu de 100W) d'ou la balance des couleurs différente....
Il apparait meilleur que les 2 autres exemplaires aplanétiques 1,4 pour BH2. Mon aplanétique pour BH2 a t il un problème? C'est paradoxal qu'un modèle plus ancien de condenseur donne un meilleur résultat. Mais c'est ce qui ressort de ce test (mais à confirmer avec d'autres modèles)
Le décentrage permet aussi un éclairage oblique qui donne un léger relief avec un effet "d'ombrage" orienté qui imite le contraste interférenciel.

Dans la 3e session, j'ai huilé la frontale du condenseur ON 1,4 pour BH2. C'est fastidieux, mais les théoriciens nous apprennent que c'est ainsi que les performances sont maximales en terme de résolution..
En fait, photographiquement, il apparait à nouveau qu'avec le faible contraste l'image est peu lisible à 0,9.
Mais visuellement en fermant encore le diaphragme jusqu'à ON 0,6 , on a une image agréable et avec des détails bien visibles. Et photographiquement c'est bon ! (mème si c'est moins contrasté que le Abbe à 0,9 )

Conclusions

Tous ces condenseurs permettent la résolution du motif de Pleurosigma angulatum avec l'objectif 40x utilisé.
Je retiendrais d'abord que l'investissement dans un condenseur haut de gamme O.N. 1,4 n'est pas prioritaire pour un amateur car les 2 modèles moins ouverts ont donné des résultats à sec plus lisibles que l'aplanétique 1,4.
Il est préférable d'investir dans le contraste interférentiel pour des photographies plus spectaculaires encore.
Ou de bricoler des techniques de contraste comme l'éclairage oblique, assez facilement réalisable avec un masque opaque (alors que le condenseur décentrable ancien est un modèle difficile à trouver)

Ceci dit, le condenseur aplanétique achromatique donne de bons résultats avec de l'huile sur la frontale pour peu qu'il soit diaphragmé ou que l'on traite les images pour renforcer le contraste.

Le contraste interférentiel reste un must; mais un simple éclairage fond clair bien maitrisé avec un condenseur d'Abbe donne déja de bons résultats.

Remarques

Il faut surtout rappeler que ce test est artificiel car les condenseurs ne sont pas utilisés à pleine ouverture en général.
Tant à l'oeil qu'en photographie, il faut trouver le meilleur compromis détails-contraste en fermant au mieux le diaphragme...

Voici hors conditions du test juste le mème sujet, mais avec un objectif différent:
un bon 60x à sec ON 0,9
et un statif inversé donc un condenseur bien moins ouvert ON 0,55
(APN , frustule et échantillonage différents)

Cela montre qu'un objectif et un condenseur moins ouvert que les meilleurs utilisés dans ce test peut déja résoudre cette diatomée et donner un rendu agréable en photo.

Par contre, c'est en contraste interférentiel...

Mais c'est l'ON de l'objectif qui compte avant tout comme le prédisent les lectures:
j'ai poursuivi l'observation sur inversé avec des objectifs et condenseur LWD peu ouverts. Un 60x ON 0,7 résoud encore alors qu'un 40x ON 0,55 ne permet plus de voir le motif de cette espèce.

A suivre

Il resterait à tester :
- le condenseur Abbe avec un obturateur partiel pour de l'éclairage oblique car c'est le système qui donne de très bons résultats pour un prix dérisoire. Mais il n'est pas répétable et selon l'orientation de l'éclairage des détails différents sont révèlés.
( en fait pour les tests de résolution, les diatomistes utilisent souvent des éclairages particuliers: oblique , polarisé, COL (circular oblique lighting)... )
- des modèles de condenseurs plus récents de la gamme olympus BX, en particulier le modèle 1,4 référence U-AAC (voir page suivante)
- et à voir des modèles d'autres firmes dans les mèmes conditions...
( je pourrais par exemple tester un condenseur à fente PZO. Je me souviens d'un effet spectaculaire sur la résolution de stries orientées parallèlement en le tournant de 90°! )

Vous pouvez participer avec votre matériel dans le topic dédié du forum "le naturaliste" . Le mieux serait de photographier la mème espèce de diatomée.

Bruno Dosso l'a fait avec une belle maitrise.
J'ai essayé d'afficher une partie de son image à la mème échelle.

Il a utilisé son microscope Leitz orthoplan
avec un 40x O.N. 1,3 et un condenseur O.N. 1,25
(comme quoi il n'a guère besoin de changer de matériel pour du plus récent ! )

En cliquant, vous verrez l'image originale du forum qui a été présentée en 640x480..

Dominique Prades a poursuivi avec d'excellents clichés obtenus avec son Nikon Labophot2 ,
un objectif ON 1,3
et 3 modèles de condenseurs:
- Apla-Achro O.N. 1,4,
- Abbe ON. 1,25,
- flip top O.N. 0,9

(recadrages de 755x100 dans les images à l'échelle 1)

Test condenseurs Nikon Optiphot Dominique Prades

Le meilleur compromis résolution/contraste me semble le 1,4 huilé à O.N. 0,9
Mais il me semble que dans cette série, le condenseur d'Abbe à sec 0,9 donne le résultat le plus contrasté et donc vraisemblablement le plus piqué en vision de l'ensemble de l'image.
(par contre , pour la couleur le condenseur d'Abbe a bien plus de problème de chromatisme. Ce test donne raison aux théoriciens avec un modèle non achromatique face à un modèle corrigé...
Cela peut justifier l'investissement dans un condenseur 1,4 pour les micrographes exigeants.)

La discussion s'est poursuivie à props de l'évolution des condenseurs Olympus ces denières années.

Daniel Nardin
aout 2017