Pourquoi les WebCams sortent-elles
des couleurs délavées en microscopie ?
Comment y remédier ?
Où trouver des Leds blanches ?
Essais
et résultats
Conclusions
COMMENT
OBTENIR DE BELLES COULEURS |
Toutes les WebCams, pour être adaptées sur un microscope, doivent avoir leur objectif d'origine retiré. Un adaptateur se vissant en lieu et place de l'objectif est la solution la plus fiable. A cause de la sensibilité spectrale de leur capteur (CCD ou CMOS), les WebCams sont très sensibles aux infrarouges et sont donc toutes équipées d'un filtre. Ce filtre est habituellement soit intégré à l'objectif, soit collé sur un support devant le capteur (attention, ne pas confondre la vitre du capteur CCD et le filtre, ne touchez jamais au CCD). En général, ces filtres sont de piètre qualité, et doivent être retirés pour garder une bonne résolution d'image.
 Philips Vesta pro, objectif d'origine retiré, adaptateur et filtre KG3 |
Pourquoi les WebCams sortent-elles des couleurs délavées en microscopie ?
En lumière naturelle, du jour, ou en lumière artificielle, tungstène ou halogène, le spectre lumineux va de l'infrarouge à l'ultraviolet. Dans le noir total, avec une simple Led infrarouge (un appui sur une télécommande de téléviseur par exemple), la WebCam y voit comme en plein jour !
Les deux images ci-dessous ont été prises dans le noir absolu, avec un microscope Paralux XSP400EC et objectif 10x, à gauche en éclairant la préparation avec une Led blanche, à droite avec une Led infrarouge :
 Image réalisée en lumière blanche |
 Image réalisée en lumière infrarouge (Led IR) |
Toutes les images représentent du tissu humain provenant d'un labo de biologie
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Où trouver des Leds blanches ?
On trouve des Leds blanches chez Radiospares, livraison gratuite en deux jours, pour les particuliers une commande de 100F minimum est obligatoire.
Led blanche haute luminosité
Spécifications techniques
code commande : 310 6707 Prix : environ 45F TTC Photo et spécifications © Radiospares |
Sur le Paralux XSP400, comme sur de nombreux autres modèles, on peut sans problème adapter la Led en lieu et place de la lampe halogène, à l'intérieur du socle, il faut simplement ajouter un pont de diodes redresseur car la lampe est alimentée directement en 6V alternatif par un transfo, alors que la Led doit absolument être alimentée en courant continu.
Elle possède un angle d'éclairement de 20° ce qui est bien concentré, on pourrait même se passer du condenseur, seul un verre dépoli parait nécessaire pour bien "harmoniser" l'éclairage sur tout le champ de la WebCam (ou même de l'oculaire en visuel). Elle a un éclairement de 3000 mcd (une led verte pour comparaison ne dépasse pas 75mcd !!!), possède une tension de seuil de 3.6V et 30mA maxi.
N'oubliez pas de placer une résistance en série, calculée comme ceci :
R = ( V - ULed ) / ILed |
- où V est la tension d'alimentation continue, en Volts
- R est la résistance à placer en série, en ohms
- ULed est la tension de seuil de la Led, en Volts
- ILed est l'intensité nominale de la Led, en Ampères
Puisque 30mA est l'intensité maxi de la Led, on prendra une marge de sécurité, et on se limitera donc de 25 à 28mA.
Exemple : Pour une tension d'alimentation de 6V, on obtient donc une résistance de (6 - 3.6) / 0,025 = 96 ohms. La valeur référencée la plus proche est donc de 100 ohms. Attention cependant, lorsque l'on redresse le courant alternatif et qu'on le filtre avec un condensateur, la tension va remonter à une valeur approchant les 8.50V. Dans ce cas, la valeur de la résistance devra être ajustée pour obtenir un courant entre 25 et 28mA. Une résistance ajustable et un milliampèremètre seront alors bien utiles.
Il peut être utile également d'ajouter un potentiomètre externe de 1kilo-ohms, afin d'avoir une maîtrise totale de l'éclairage. Voici le schéma de cablage final, attention à la polarisation de la Led, la cathode (patte la plus courte) doit être reliée vers le côté masse :
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En lieu et place de la lampe halogène, sont montés un circuit imprimé contenant le pont redresseur (pour transformer le 6V alternatif en continu), un condensateur polarisé de 2200µF pour le filtrage, une résistance ajustable de 200 ohms (à défaut, 2 ajustables de 100 ohms feront l'affaire), et la Led blanche, montée sur un support de Circuit intégré, d'une part pour permettre de l'échanger facilement avec une Led infrarouge, ou de couleur (verte pour les tests de résolution en lumière monochromatique, rouge ou jaune pour obtenir des effets spéciaux !), d'autre part pour la centrer et bien l'aligner par rapport au condenseur et aux objectifs.
Il ne reste plus qu'à remonter le cache avec le verre dépoli. Extérieurement, rien ne permet de distinguer le microscope à Led blanche de l'ancienne version avec la lampe halogène !
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Si elle est bien centrée, la Led blanche donne un éclairage largement suffisant pour les objectifs 4x, 10x et 40x, on le voit sur les images ci-dessous :
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La Led blanche possède de nombreux avantages par rapport à un éclairage traditionnel :
- Faible consommation (20mA contre 3A pour la lampe halogène), on peut envisager une alimentation par piles, permettant d'utiliser le microscope loin d'une prise de courant.
- Pas d'échauffement, avec une lampe halogène les préparations humides séchent trop rapidement
- Longévité de la Led, pratiquement increvable contre une durée de vie limitée pour une lampe halogène.
- Prix moins élevé, environ 45F pour la Led blanche, une soixantaine de francs pour la lampe halogène.
- On peut ajouter un petit potentiomètre en série sans problème pour avoir un éclairage réglable.
- Possibilité d'interchangeabilité rapide avec une Led d'autre couleur.
Sauf indication contraire, toutes
les images ont été réalisées par l'auteur.
Le logiciel utilisé pour les prises de vue est VEGA 1.2.2 de Colin F. Bownes.
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