Le débutant face à l'Enigme

[Fredlab]

Bonsoir

Merci pour ces précisions... j'arrive à comprendre
C'est vraiment très impressionnant comme système d'éclairage
Dire que des diodes (LED) font certainement mieux maintenant.

[Klaus]

Bonjour Fréderic,

Dire que des diodes (LED) font certainement mieux maintenant.

Les LED sont plus petit et plus facil en usage mais ils ne sont pas du tout si lumineux qu´un arc de souder (?) Kohlebogen

Voilà je l´ai trouvé: http://fr.wikipedia.org/wiki/Lampe_%C3%A0_arc

Lampe à arc

[Daniel]

Bonjour Frédéric,
c'est une erreur de croire que la technologie la plus récente est la meilleure dans tous les domaines. (en tout cas, elle ne l'est pas immédiatement)
Comme l'a dit Klaus, malgré les progrès des leds, une lampe à arc reste plus lumineuse.

En microscopie, il me semble que les modèles de microscopes professionnels restent équipés de lampes classiques

J'ai fait un tour sur le site Olympus;
un modèle comme le BX 51 est proposé avec lampe halogène, lampe à vapeur de mercure, lampe au xenon; pas avec éclairage LED.
Par contre un modèle d'enseignement comme le CX21 est proposé au choix avec led ou halogène. L'éclairage led est suffisant pour des observations de TP et il est économique.

Les leds sont aussi proposées par Olympus pour des applications de fluorescence car leur lumière, monochromatique à la base, évite des filtrages ou pour des applications "fluorescence de terrain" sur batterie ou sur alimentation solaire.

Personnellement, comme amateur, j'ai bricolé 3 éclairages LED de microscopie. J'en utilise les 2 premiers avec des leds simples alimentées par piles, pour des microscopes à transporter pour observer en camping car ou en déplacement.
voir http://monamiph.chez.com/QX3/microcc.jpg
Le 3e avec une led puissante luxéon ne m'a pas convaincu. Malgré l'aspect écologique, j'en reste aux halogènes d'origine de mon BH2, mais je veille et lorsque des systèmes d'éclairages brefs à leds (comme étudiés par Christian) seront disponibles, j'ai des chances de les adopter.

Cordialement

[Fredlab]

Bonsoir
Je ne crois pas au progrès, mais je constate que le statif est monstrueux... je dirai, juste pour une lampe.
Qu'il soit plus puissant qu'une LED, c'est sans doute vrai... mais pour ce qui est du côté pratique, encombrement, consommation d'énergie...
Les Motic de mon nouveau bahut fonctionnent sur accu avec une LED... je ne suis pas plus convaincus que ça

[Daniel]

Je ne voulais pas non plus défendre la pierre taillée face à la pierre polie!

L'éclairage de ce panphot n'est plus qu'une pièce de musée.
Un boitier halogène de microscopie puissant pour la photo en 12v 100W tient dans un cube de 10cm de coté.
C'est certain que le gain de place est important. Un utilisateur de ce microscope aura intérèt à installer un système semblable ou à led luxéon.

Chaque système a ses arguments.
Je verrais un avantage à ces motics à led en collège: les élèves ne seraient plus tentés de placer des morceaux de papier au contact des ampoules pour les faire se consumer!!!
Par contre le fonctionnement sur accu va nécessiter un entretien un peu contraignant pour avoir une durée de vie raisonnable des batteries.

[Gérard Weiss]

Bonsoir à tous,

Daniel :
Le 3e avec une led puissante luxéon ne m'a pas convaincu.

Je ne suis pas non plus un inconditionnel des LEDs de puissance et je conserve la possibilité d'utiliser soit une LED soit une lampe halogène selon le cas.

Je trouve qu'une lampe halogène donne des images mieux définies aux forts grossissements et plus belles. J'ai en particulier une préparation de diatomées dans laquelle la forme des trous dans les fustules apparait nettement avec un éclairage allogène alors qu'elle est "brouillée" avec un éclairage par LED.

Par contre, les LEDs permettent un réglage de la luminosité dans des rapports très importants, 1 à 100 facilement, et ceci sans modification de la température de couleur. La mauvaise qualité de la lumière des LEDs me parait provenir de son spectre très particulier.

100929_Spectre LED blanc froid.jpg (38.46 Kio) Vu 3882 fois

Voici le spectre d'une Luxeon K2 de tonalité "blanc froid" selon une documentation Philips. Le trou entre 450 et 500 nm fait disparaitre en partie la couleur cyan (bleu-vert), mais il présente surtout l'inconvénient de rendre la LED équivalente à deux sources lumineuses combinées sans se chevaucher, soit :

1. Une source S1 à bande étroite dans les tonalités bleu-violet ;

2. et une source S2 à large bande et de tonalité blanc-jaunâtre.

Ces deux sources lumineuses S1 et S2 ne sont pas réfractées de la même façon (loi de Cauchy), car l'indice de réfraction d'un corps transparent augmente lorsque la longueur d'onde de la lumière diminue. Cette différence de réfraction a pour effet de séparer partiellement les faisceaux lumineux issus de S1 et S2. Ainsi, on peut retrouver ces deux couleurs sous la forme de deux franges chromatiques lorsque la préparation réfracte suffisamment la lumière. C'est justement le cas des fustules aux forts grossissements.

On peut aussi retrouver ces mêmes franges chromatiques avec un éclairage à LED bricolé lorsque cette source lumineuse n'est pas suffisamment grossie par le collecteur et qu'elle ne peut donc pas éclairer toute la surface du diaphragme d'ouverture dans le condensateur. Le collecteur n'étant généralement pas corrigé de l'aberration chromatique, le cône lumineux éclairant la préparation devient alors polychrome avec un cône central bleu-violet, un cône intermédiaire blanc et un cône externe jaunâtre. (Dans ce cas, il faut mettre un dépoli au niveau du collecteur pour bien mélanger S1 et S2, mais on perd alors beaucoup de lumière !)

On trouve maintenant des LEDs de tonalité "blanc chaud". Au vu du datasheet des nouvelles LEDs Ostar "blanc chaud", les pics d'intensité des deux sources S1 et S2 sont peu différents et le trou dans les teintes cyan est réduit. On devrait donc se rapprocher du comportement des lumières halogènes. A essayer...

[Fredlab]

Bonjour
C'est très intéressant ces précisions quand aux propriétés des LEDs vs un éclairage halogène.
Je ne suis pas calé en optique, mais ces différences entre les grossissements... ne sont-elles pas aussi liées à la taille du point lumineux (une LED et moins fine qu'un filament de tungstène -> d'emblée, la résolution des optiques est moins bonne) ?
Sinon, on peut supposer que la lumière émise par un arc électrique (modèle Leitz présenté par Klaus) peut aussi donner une meilleure qualité aux optiques (lumière très blanche, forte, concentrée en un point)
Me trompe-je ?

[TIWAZ]

Bonjour à tous,

En ce qui me concerne, j'ai eu la chance de grandir dans la cabine de projection d'un cinéma comme dans le film cinema paradiso et je me souviens que que jusqu'en 1965 on utilisait ce système de lumière à arc avec deux électrodes de charbon recouvert d'une couche de cuivre j'avais même parfois le droit de changer les charbons sur les projecteurs 35 mm du papa mais il y avait une vitre noire pour vérifier l'usure et croyez-moi que la combustion ça ne faisait pas semblant c'était de l'éclairage ça mais heureusement on a évolué depuis et même de nos jours les éclairages HQI et autres nouveautés ne sont pas aussi puissants (Ah ! Nostalgie quand tu nous tient)
à bientôt

[Gérard Weiss]

Bonsoir Frédéric,

mais ces différences entre les grossissements... ne sont-elles pas aussi liées à la taille du point lumineux (une LED et moins fine qu'un filament de tungstène -> d'emblée, la résolution des optiques est moins bonne) ?

C'est plutôt le contraire car les surfaces lumineuses des LEDs sont en général trop petites. Que se passe-t-il alors ?

Pour tirer le meilleur parti d'un objectif du microscope, il faut que l'ouverture numérique du cône lumineux produit par le condensateur, et éclairant la préparation par transparence, soit de l'ordre des 2/3 de celle de l'objectif. (Avec des objectifs modernes de bonne qualité, le rapport entre les deux ouvertures peut atteindre 1/1 pour une résolution encore meilleure.) L'ouverture du cône lumineux éclairant la préparation est réglée par le diaphragme dit "d'ouverture" dans le condensateur, mais à condition que la surface de ce diaphragme soit entièrement éclairée. Pour cela, il faut que :
1. la surface de la source lumineuse soit suffisante (elle n'est donc pas ponctuelle) ;
2. et que le collecteur ait un grandissement suffisant pour que l'image de cette source puisse recouvrir le diaphragme d'ouverture.
Dans les microscopes, l'optique de l'éclairage est calculée pour que l'image du filament de l'ampoule halogène déborde du diaphragme d'ouverture. Tout va bien.

Malheureusement, le remplacement de l'ampoule par une LED dont la surface lumineuse est plus petite produit deux effets négatifs.
1. Le cône lumineux d'éclairage est plus étroit et on perd en résolution avec les objectifs forts ;
2. le cône devient polychrome et produit sur la préparation des franges chromatiques bleu-vert et jaunâtre correspondant aux deux dominantes du spectre chromatique de la LED (voir le post précédent).
On peut résoudre ce problème en floutant l'image de la source lumineuse avec un verre dépoli, mais on perd alors beaucoup de lumière...

[Christian]

Bonjour Gérard, tous,

On peut résoudre ce problème en floutant l'image de la source lumineuse avec un verre dépoli, mais on perd alors beaucoup de lumière...

Avec la puissance actuelle des nouvelles Led, cela me semble pas trop un problème ...
(au passage, pour le dépoli, c'est la configuration d'origine de plusieurs modèles anciens de microscope, entre autre des Leitz Ortholux 1)