Avez-vous des questions sur l’imagerie numérique? L’imagerie numérique étant un outil de plus en plus utilisé pour photographier des échantillons au microscope et conserver les lames, des questions nous sont souvent posées à ce sujet.
Ici, nous allons répondre à certaines des principales questions sur cette technologie très prisée.
Qu’est-ce que l’imagerie numérique?
L’imagerie numérique est un terme générique utilisé pour décrire l’enregistrement électronique d’images. Vous pouvez faire des images numériques d’à peu près n’importe quoi : une scène de coucher de soleil, un échantillon sous un microscope, un document, etc.
Qu’est-ce qu’une image numérique?
Une image numérique est constituée d’une série de pixels ou d’éléments d’image. L’ordinateur lit le fichier image et affiche les pixels pour former une image sur votre moniteur.
Quels sont les avantages de l’imagerie numérique?
L’imagerie numérique pour la microscopie présente quatre principaux avantages :
- L’enregistrement est permanent : vous pouvez faire un nombre infini de copies de la même image numérique sans perte de qualité d’image. Par conséquent, l’imagerie numérique vous permet de conserver des images des lames histologiques et ainsi d’éviter les problèmes de dégradation des échantillons.
- Le partage d’images : les images numériques peuvent être envoyées par voie électronique à des collègues distants, ce qui vous permet d’économiser les frais d’expédition liés à l’envoi d’une lame pour un projet collaboratif.
- La correction des images : à l’aide de programmes de traitement d’image tels que notre logiciel d’imagerie cellSens pour microscopes, vous pouvez facilement manipuler des images numériques originales pour corriger des problèmes tels qu’un faible contraste ou un bruit excessif en quelques clics.
- L’analyse quantitative : l’imagerie numérique fournit des données permettant une analyse quantitative des images, ce qui peut vous permettre de recueillir de nouvelles informations. Par exemple, vous pouvez comparer des points de données aux résultats d’imagerie précédents dans votre base de données.
Comment pouvez-vous améliorer la qualité de l’imagerie numérique pour la microscopie?
Pour améliorer la qualité de vos images de microscopie, choisissez des optiques et des caméras appropriées avec des capacités qui correspondent à votre application.
Nous proposons des ressources en ligne pour vous aider à trouver des objectifs et des caméras de microscope pour votre expérience. Ce blogue est un bon point de départ, mais n’oubliez pas de consulter aussi ces articles de blogue pour davantage de conseils : Comment choisir le bon objectif de microscope : 10 questions à poser et quatre outils pour choisir la bonne caméra pour votre microscope.
Quelles sont les propriétés les plus importantes d’une caméra numérique pour microscope?
De nombreux facteurs contribuent à la qualité de l’image. En général, les premiers facteurs à considérer sont la résolution et la sensibilité de la caméra. La sensibilité l’efficacité du capteur de la caméra à détecter la lumière de l’échantillon. La résolution est la quantité de détails qu’une caméra peut capturer. Mais comme nous l’avons mentionné précédemment, ces propriétés doivent cadrer avec votre optique, votre système et votre application.
Considérez cet exemple : une caméra haute résolution n’est pas un appariement très judicieux pour un objectif à faible ON, car, malgré sa haute résolution, elle ne peut pas récupérer les informations sur la structure de l’échantillon perdues à travers les optiques, pour la simple raison que la lumière diffuse plus largement que le pas de pixel de la caméra. Dans un tel cas, une caméra de résolution inférieure sera amplement suffisante pour un objectif avec une ON.
Autre exemple : vous devez faire des observations dans la plage de longueurs d’onde de 700 à 900 nm. Il est important de sélectionner une caméra capable de détecter ces longueurs d’onde plus longues.
Il existe de nombreux autres facteurs à prendre en compte, donc ne manquez pas de lire notre article technique : Éléments à prendre en compte lors du choix d’une caméra pour microscope.
Quel type de capteur de caméra pour microscope faut-il choisir?
Il existe plusieurs types de capteurs avec leurs propres avantages et inconvénients :
CCD est l’abréviation de « charge-coupled device », ou dispositif à transfert de charge en français. En termes simples, un CCD est une puce à semi-conducteur avec des zones sensibles à la lumière utilisée comme capteur dans les caméras numériques. Les capteurs CCD fonctionnent en captant la lumière et en la convertissant en une charge électrique qui fournit les données de pixels numériques qui forment une image. Par le passé, les capteurs CCD étaient le meilleur choix pour les applications scientifiques. Mais suite à l’émergence d’une nouvelle technologie de capteur, cette ancienne technologie est de moins en moins utilisée.
EMCCD, l’abréviation de « electron multiplying charge-coupled devices », signifie dispositif à transfert de charge à multiplication d’électrons. L’EMCCD est un type de capteur CCD qui amplifie les signaux de faible luminosité au-dessus du bruit de lecture d’un CCD. Dans le CCD classique, les niveaux de signal très bas chutent généralement en dessous du bruit de lecture du capteur, ce qui limite leurs capacités d’imagerie dans les applications nécessitant une capture d’image à une cadence rapide à des niveaux de luminosité extrêmement faibles.
Les caméras EMCCD sont connues pour leur capacité à détecter une lumière faible et sont pour cela parfois appelées caméras à bas niveau de lumière. Comme ils sont extrêmement sensibles, ils sont des outils très utiles pour capturer des phénomènes biologiques rapides sous très faible éclairage.
Le CMOS, pour « complementary metal-oxide semiconductor » ou semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire, est le successeur de la technologie CCD. La première et la plus importante différence entre le CMOS et le CCD est l’architecture de lecture de l’électron de signal.
Grâce à l’amplificateur multilecture pour une diode de photodétection individuelle, le CMOS a une vitesse de lecture nettement plus rapide que le CCD. Le contrecoup d’une lecture rapide est la distorsion due à l’obturateur déroulant. Comme le CMOS balaye rapidement l’image de part en part pour collecter des données plutôt que de capturer chaque pixel en une seule fois, la différence de temps d’exposition peut parfois entraîner une distorsion.
Les capteurs CCD, en revanche, peuvent éviter cette distorsion en collectant les photons entrants tout en stockant la charge, ce qui leur permet de lire chaque pixel en même temps.
Alors qu’auparavant le CMOS fournissait un rapport signal/bruit inférieur à celui du CCD, vous pouvez aujourd’hui trouver de nombreuses caméras CMOS de haute qualité. De plus, le lancement du CMOS à obturateur global a permis de résoudre le problème de la distorsion causée par l’obturateur déroulant.
sCMOS est l’abréviation de « scientific complementary metal-oxide semiconductor » ou semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire scientifique en français. Le sCMOS est un type de capteur CMOS avec une grande taille de pixel et un bruit faible. Il présente une plus grande sensibilité que le CMOS classique. Habituellement, on refroidit le sCMOS pour réduire l’intensité du courant d’obscurité afin d’obtenir un rapport signal/bruit plus élevé, tout comme on le faisait pour les capteurs CCD refroidis.
La plus importante différence entre les caméras sCMOS et EMCCD est que les caméras sCMOS ne sont pas adaptées pour les longues expositions. Les caméras EMCCD sont préférées pour les applications d’imagerie à longue exposition ou de bioluminescence avec des signaux de fluorescence faibles, tandis que les caméras sCMOS sont appréciées pour leur compatibilité avec une grande variété de techniques d’imagerie.
Au final, la caméra numérique la mieux adaptée dépend de votre application spécifique. N’hésitez donc pas à nous contacter si vous avez des questions.
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