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Focus stacking automatisé (séries focales) en microscopie avec le logiciel Helicon Remote 

Outil logiciel pratique et multiplateforme permettant d'améliorer la profondeur de champ et la qualité de l'image 

Helicon Remote est d’un logiciel de prise de vue connectée (tethering) via Wi-Fi ou USB, permettant de contrôler un appareil photo à distance (principalement Canon et Nikon). Celui-ci est monté sur un statif de microscope motorisé et piloté par le logiciel depuis un PC, un Mac, un appareil Android ou iOS. Helicon Remote propose également des fonctions avancées telles que les prises de vue en accéléré, combinées à des séries de mise au point et d’exposition. Les fonctionnalités de l’affichage Live View — rotation de l’image, inversion horizontale et verticale, affichage de grilles et de règles — s’avèrent particulièrement utiles.

La technique du focus stacking consiste à capturer une série d’images avec différentes mises au point, puis à les fusionner afin d’obtenir une image finale à haute résolution et à grande profondeur de champ. Le logiciel se compose de deux modules : Helicon Remote, qui sert au pilotage de l’appareil photo et du statif motorisé (axe Z)  Helicon Focus, utilisé pour le traitement et la fusion des images après la prise de vue. Les deux modules sont étroitement intégrés, un clic suffisant pour passer d'un module à l'autre, garantissant un flux de travail efficace et confortable.

Grâce à la capture automatisée d’images individuelles à différentes mises au point, la qualité d’image (profondeur de champ et pouvoir de résolution) peut être considérablement améliorée. Pour obtenir un résultat optimal, les professionnels réalisent fréquemment une centaine d’images ou plus, qui sont ensuite traitées automatiquement par le logiciel.

Helicon Remote : Brève description

Helicon Remote est compatible avec plusieurs systèmes d’exploitation (PC, Mac, Android et iOS). Il a été conçu pour le contrôle à distance et l’affichage en direct d’appareils photo reflex numériques et hybrides modernes. Un large éventail de modèles est pris en charge ; la liste complète des appareils compatibles est disponible sur le site web d’Helicon Software.

Dans ce rapport, nous nous limitons aux plates-formes PC et Mac, qui permettent d’exploiter l’intégralité des fonctionnalités des modules Remote et Focus, et qui sont les plus couramment utilisées dans le milieu professionnel.

L’appareil photo ainsi que le statif motorisé sont connectés à l’ordinateur via un câble USB.

La connexion filaire USB permet d’obtenir des temps de latence minimaux et une qualité d’image optimale lors de l’affichage en direct (Live View) de l’image de l’appareil photo. Il est également possible de connecter l’appareil photo sans fil via WLAN, mais cette solution présente des inconvénients en termes de vitesse de transfert des données, de qualité d’image et de sécurité des données.

Pour une utilisation de routine, nous recommandons donc clairement la connexion par câble USB.

Une fois l’appareil photo monté sur le microscope ou le macroscope, le logiciel Helicon installé avec succès et la connexion USB établie avec l’ordinateur, une image Live View de grande taille s’affiche sur l’écran.

Sur la partie droite de l’écran se trouvent l’état de l’appareil photo et ses principaux paramètres : Réglage de l'exposition, réglages ISO, réglages de la luminosité et format photo avec résolution et format d'image (JPG ou RAW). En-dessous s’affiche un histogramme représentant la répartition de la luminosité pour les trois couleurs de base (RGB). 

Plus bas encore se trouve la fenêtre de réglage des points focaux sur l’axe Z du statif motorisé.

Une fois l’appareil photo connecté avec succès, il convient de procéder aux réglages, à l’intégration et à la mise en service du statif motorisé. Le logiciel Helicon permet de piloter directement des unités motrices courantes, telles que celles de StackShot, Trinamic ou WeMacro. Ces systèmes utilisent généralement des moteurs pas à pas. Le menu de commande permet d’effectuer plusieurs réglages essentiels :

L’un des paramètres les plus importants est l’intervalle de temps entre deux prises de vue. Cette valeur, exprimée en secondes, exerce une influence déterminante sur la qualité de l’image : à chaque déplacement du moteur pas à pas sur l’axe Z, l’ensemble du dispositif photo subit de légères vibrations. Afin d’éviter tout flou de bougé, il est recommandé de prévoir une courte pause de quelques secondes après chaque mouvement. 

Dans notre exemple d’application, nous avons utilisé l’unité motrice StackShot, particulièrement répandue et performante.

Depuis l’écran de l’ordinateur, il est possible de déplacer l’unité motorisée à l’aide des boutons fléchés :

<<< ou >>>   grand pas de déplacement

 << ou >>      Pas moyen

< ou >           Petit pas de déplacement

Le bouton [A] permet de définir le point focal supérieur, tandis que le bouton [B] sert à définir le point focal inférieur. Le paramètre [Shots] permet de régler le nombre de prises de vue dans la plage de mise au point. En pratique, on choisit généralement un nombre compris entre 20 et 100 images.

Une fois les principaux paramètres définis, la série de prises de vue peut être lancée à l’aide du bouton [Start Shooting]. Les images individuelles sont alors enregistrées automatiquement dans un dossier sur le PC ou le Mac et peuvent être traitées en un seul clic à l’aide du logiciel Helicon Focus.

Les captures d’écran suivantes illustrent les principales possibilités de réglage du logiciel, notamment :

Les réglages de la luminosité :

Les paramètres de base du logiciel :

Dans le menu « Image Saving », il est possible de définir d’autres paramètres, tels que l’emplacement de stockage, le type de fichier, etc.

Des informations complémentaires concernant le logiciel sont disponibles sur la page d’information du fabricant. Une version de démonstration du logiciel est également proposée et peut être téléchargée directement depuis le site web.