Auteurs: Dominique Zahnd ( Lycée Lambert, Mulhouse ) et Pascal Noss (Lycée International, Strasbourg)

Tous les lycées publics de l'académie ont été dotés de 9 caméras numériques par la Région Alsace au courant de l'automne 2010.
Cet article a pour objet de résumer les conseils techniques donnés lors des formations du printemps 2011.

Observation microscopique de cellules d'oignon rouge plasmolysées (objectif 40)
Cliché élève.

1) Comment se procurer le logiciel Image Focus 3.0 ?

Deux possibilités:
- Utiliser le logiciel fourni sur le CD envoyé aux établissements en janvier 2011. La version proposée est la version 3.0 Build A11
- Télécharger le logiciel sur le site Euromex ou sur le site France-Tech. Il est préférable de mettre à jour régulièrement le logiciel : une nouvelle version apporte toujours des améliorations! (correction de petits bugs, nouvelles fonctionnalités...)
Au 26 avril 2011, la version disponible sur le site est la version 3.0 Build B11

2) Installer le logiciel Image Focus 3.0 et les pilotes de la caméra:

Il existe 2 possibilités d'installation, qui ont chacune leurs avantages et leurs inconvénients.

Installation en "local":

Le logiciel est installé localement, c'est-à-dire sur chaque unité centrale de chaque ordinateur. La personne responsable de l'installation des logiciels dans l'établissement devra donc refaire l'installation autant de fois qu'il y a de postes informatiques, et ce à chaque nouvelle version du logiciel.
Si on choisit ce mode d'installation, il faudra aussi copier sur chaque poste les fichiers de calibration de la caméra (voir ci-dessous  « Construire un fichier de calibration »).

Installation en réseau:

Dans ce cas, le logiciel est installé par le PRI une seule fois, et fonctionne en réseau. L'installation en réseau est parfois plus délicate, et nécessite de faire quelques paramétrages de sécurité. Ces paramétrages sont décrits dans le document Installation d'Image Focus en réseau ci-dessous (à fournir à la personne chargée de l'installation)

Dans cette solution d'installation, il suffit de copier les fichiers de calibration une seule fois, dans le dossier correspondant du réseau.

Installation du pilote de la caméra:
Le pilote de la caméra (nommé aussi driver) est un petit programme qui permet à l'ordinateur de communiquer et interagir avec la caméra.
Quelque soit la solution d'installation choisie, il faut installer le pilote de la caméra poste à poste. L'installation est très simple puisqu'il suffit de brancher la caméra sur un port USB pour que l'installation se fasse automatiquement. Mais attention: il faut avoir les droits d'administrateur sur le poste pour cette installation.

Si la façade de l'ordinateur présente 2 ports USB, il est préférable d'installer le pilote sur les 2 ports.
Si l'établissement possède 2 types de caméras il faudra installer les 2 drivers correspondants.
Précision: après l'installation des pilotes sur les postes, n'importe quelle caméra de la série fonctionne sur n'importe quel poste. Il n'est pas nécessaire d'attribuer une caméra précise par poste.


3) Installer la caméra sur le microscope:

- L'installation optimale est réalisée sur microscope à tête à discussion: on pourra mener en parallèle l'observation directe à l’œil et l'observation à l'écran. Les caméras peuvent alors rester en place, ce qui évite les manipulations et l'entrée de poussières et saletés.
- Si on ne dispose pas de microscope à tête à discussion, on mettra la caméra à la place de l'oculaire. La caméra peut être fixée à l'aide d'une bague fournie si nécessaire.
- L'installation peut se faire de la même manière sur un microscope polarisant.
- On peut également équiper une loupe binoculaire: il suffit d'enlever l'un des oculaires, et de le remplacer par la caméra en utilisant l'une des bagues d'adaptation fournie.

Lors de l'observation à la loupe, en fonction de l'objet étudié, il faudra pousser le temps d’exposition (Exposure Time, voir le point « Observation assistée par la caméra ci-dessous) Précision: on peut faire équiper des microscopes de têtes à discussion s’ils n'en possèdent pas. En fonction du type de microscope, le coût se situe entre 100 et 150 euros environ.


4) Construire un fichier de calibration:

Le logiciel Image Focus est fourni avec un ensemble de fichiers de calibration pour une très grande gamme de caméras.
Pour travailler rigoureusement, et pouvoir mesurer les objets nécessaires, il est indispensable de faire un fichier de calibration pour l'équipement de l'établissement: par exemple, un fichier pour une série précise de microscopes et pour une caméra précise.
Si l'on veut utiliser la loupe, ou le microscope polarisant, il faudra également faire un fichier de calibration spécifique (voir la procédure dans le document ci-dessous)

- Dans le dossier Calibration du logiciel, rassemblez tous les fichiers inutiles pour vous dans un sous-dossier (nommé par exemple "autres calibrations") et vérifiez que vos fichiers de calibration y figurent bien.
- Vérifier avec votre PRI que le dossier calibration est bien protégé (les élèves ne doivent pas pouvoir supprimer un fichier de calibration).
- Faites une sauvegarde de ces fichiers. Cette sauvegarde est impérative si vous mettez à jour le logiciel.

5) Pré-réglages  pour le bon fonctionnement de la caméra:

A la première utilisation du logiciel, ou à chaque ouverture selon le paramétrage du réseau de l'établissement, il faut indiquer les paramètres de fonctionnement de la caméra : la langue, l'unité de mesure (choisir µm) par exemple.
Il faut aussi indiquer avec quelle caméra on travaille et avec quel fichier de calibration.
Si vous avez classé vos fichiers comme indiqué dans le point 4, ils seront directement visibles lors de ces réglages.

6) L'observation assistée par la caméra:

Quelques règles de base pour une observation optimale :
- Faire les réglages de la lumière à partir du microscope en priorité et non à partir du logiciel
- Le paramètre "Exposure Time" doit se situer entre 3 et 10 pour une observation de biologie. S'il est plus élevé, le ramener à 5 par exemple.
Il est possible de "pousser" ce paramètre dans certains cas: observation à la loupe binoculaire (lampe moins puissante) et observations au microscope polarisant (lames sombres)
- Laisser le gain sur 1
- Faire les réglages couleurs en jouant en même temps sur la quantité de lumière envoyée par le microscope (si l'image à l'écran est trop froide, couleur bleue: rajouter de la lumière, et inversement pour une image trop chaude) et la balance des blancs. Plusieurs "allers-retours" entre la lumière et la balance des blancs améliorent la fidélité des couleurs.
-N'utilisez qu'en dernier recours la commande "Auto Exposure" qui va souvent diminuer la fluidité des images.

Une « fiche technique professeur », très documentée, est proposée ci-dessous, ainsi qu’une « fiche technique élève ». Cette dernière est également disponible dans les documents de la liste de diffusion SVT en format texte, et pourra être adaptée selon les besoins de l’établissement.