La parfocalité d’un microscope opératoire — qu’est-ce que c’est et comment la régler ?

Une main règle la bague de correction dioptrique d’un oculaire du microscope Leica M822 — illustration réalisée à partir d’une photographie.

La parfocalité permet de conserver la netteté du détail observé sur toute la plage de grossissement d’un microscope opératoire, sans refaire la mise au point. Cela suppose un réglage correct du système optique, notamment une correction dioptrique des oculaires adaptée à chaque œil, ainsi que le maintien du microscope et de l’objet observé dans la même position. Nous présentons ci-dessous la procédure de réglage et de contrôle de la parfocalité, en prenant pour exemple le microscope ophtalmologique Leica M822 F40.

La parfocalité en pratique

Sur la photo, nous avons indiqué le point au cœur de l’orange sur lequel la mise au point a été effectuée. La vidéo montre que ce point reste net tout au long du changement de grossissement.

Coupe d’une orange vue à travers l’oculaire d’un microscope ; une flèche indique le point au cœur de l’orange sur lequel la mise au point a été effectuée.
Observez le point indiqué au cœur de l’orange.
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L’importance de la correction dioptrique

La correction dioptrique permet d’adapter les oculaires du microscope à la vue de l’utilisateur, séparément pour l’œil droit et l’œil gauche. Grâce à l’accommodation, c’est-à-dire la capacité naturelle de l’œil à ajuster la netteté de la vision, un réglage incorrect peut passer inaperçu. Ainsi, une image qui paraît nette à un grossissement donné ne le reste pas nécessairement après un changement de grossissement.

Régler la parfocalité étape par étape

Dans la procédure décrite, la netteté est évaluée à travers les oculaires du microscope, sans utiliser de caméra. Pour le réglage, préparez un objet plat présentant des détails bien définis, par exemple une feuille portant des caractères de petite taille. Avant de desserrer les freins du microscope, assurez-vous qu’il est correctement équilibré.

Le maintien de la netteté lors d’un changement de grossissement se vérifie de la même manière sur les autres microscopes opératoires. La procédure de réglage peut toutefois varier selon le modèle. Il faut donc consulter le mode d’emploi du microscope concerné pour connaître l’ordre des opérations et les réglages initiaux de correction dioptrique.

1. Adaptez l’écartement des oculaires à votre écart interpupillaire

Regardez dans les deux oculaires et adaptez la distance qui les sépare à votre écart interpupillaire. Réglez cet écartement jusqu’à voir un seul champ visuel circulaire.

Réglage de l’écartement des oculaires du tube binoculaire du Leica M822 ; un gros plan montre l’échelle d’écartement.
Adaptation de l’écartement des oculaires à l’écart interpupillaire.

2. Réglez l’inclinaison du tube binoculaire

Si vous utilisez un tube binoculaire inclinable, saisissez-le à deux mains et réglez son inclinaison de manière à regarder confortablement dans les deux oculaires.

Tube binoculaire du Leica M822 dans deux positions d’inclinaison, avec des flèches indiquant le sens du réglage.
Le tube binoculaire inclinable permet d’adapter l’angle d’observation.

3. Placez le mécanisme de mise au point en position initiale

Activez la fonction Reset Focus et attendez que le mécanisme ait terminé son mouvement. Sur le Leica M822, cette position laisse 1/3 de la course vers le haut et 2/3 vers le bas. La mise au point pourra ainsi être ajustée dans les deux sens après le réglage approximatif de la distance de travail.

Un doigt sur le bouton de réinitialisation du mécanisme de mise au point du Leica M822, à côté du bouton de réinitialisation XY.
Bouton de réinitialisation du mécanisme de mise au point.

4. Effectuez un premier réglage de la distance de travail

WD (de l’anglais working distance) désigne la distance de travail, c’est-à-dire la distance entre l’objectif et la surface de l’objet observé à laquelle on obtient une image nette.

Vérifiez le marquage WD sur l’objectif. Sur le Leica M822 F40, saisissez les deux poignées de commande et tournez l’une d’elles pour desserrer les freins. À l’aide du bras pivotant, placez la tête du microscope à la distance appropriée de l’objet, puis relâchez la poignée tournée pour verrouiller de nouveau la position.

Par exemple, pour WD 200 mm, réglez une distance de 20 cm — vous pouvez la vérifier avec une règle.

Vous effectuerez la mise au point précise à l’étape 6, à l’aide du mécanisme de mise au point. Si la tête du microscope se trouve trop loin ou trop près de l’objet, la course de ce mécanisme peut ne pas suffire pour obtenir une image nette.

Objectif du Leica M822 au-dessus d’une mire plane ; une flèche indique la distance de travail et un gros plan montre le marquage WD 200 mm.
Marquage WD 200 mm sur l’objectif et distance entre l’objectif et l’objet.

5. Sélectionnez le grossissement minimal

À l’aide de la pédale de commande, sélectionnez le grossissement le plus faible disponible sur le microscope.

Une personne aux oculaires du Leica M822 et l’écran de l’unité de commande, avec le champ du grossissement mis en évidence.
Sélection du grossissement minimal.

6. Faites la mise au point au grossissement minimal

Regardez l’objet préparé dans les deux oculaires. À l’aide des boutons de mise au point de la pédale de commande, rendez net un détail choisi, par exemple une lettre sur la feuille. Laissez le bras pivotant dans sa position actuelle.

Tête du microscope Leica M822 au-dessus d’une mire, gros plan de l’image de la mire et écran de l’unité de commande.
Image de la mire plane au grossissement minimal.

7. Sélectionnez le grossissement maximal et affinez la mise au point

À l’aide de la pédale de commande, sélectionnez le grossissement le plus élevé disponible sur le microscope. Tout en observant le même détail dans les deux oculaires, affinez la mise au point avec les boutons de la pédale de commande.

Tête du microscope Leica M822 au-dessus d’une mire, détail agrandi de l’inscription et écran de l’unité de commande.
Image de la même mire au grossissement maximal.

8. Revenez au grossissement minimal

À l’aide de la pédale de commande, sélectionnez de nouveau le grossissement minimal. Ne réglez pas la mise au point à ce stade et ne modifiez pas la position du microscope ni celle de l’objet observé — conservez le réglage obtenu à l’étape précédente.

Une personne aux oculaires du Leica M822, un champ visuel plus large de la mire et l’écran de l’unité de commande.
Retour au grossissement minimal.

9. Réglez les deux oculaires sur +5 dioptries

Sans regarder dans les oculaires, réglez les bagues de correction dioptrique des deux oculaires sur +5 D. Il s’agit de la position de départ pour adapter chaque oculaire à votre vue à l’étape suivante.

Deux oculaires du Leica M822 portant les repères +5, avec des flèches indiquant la rotation des bagues de correction dioptrique.
Réglage des deux oculaires sur +5 D avant l’ajustement individuel.

10. Réglez la correction dioptrique séparément pour chaque œil

Regardez dans un oculaire en fermant l’autre œil. Tournez lentement la bague de correction dioptrique de +5 D vers −5 D. Arrêtez-vous dès que le détail observé devient net — il n’est pas nécessaire d’atteindre −5 D. Répétez l’opération pour l’autre œil.

À ce stade, réglez la netteté uniquement avec les bagues des oculaires. N’utilisez pas les boutons de mise au point de la pédale de commande. Les valeurs réglées pour l’œil droit et l’œil gauche peuvent être différentes.

Une main sur la bague de correction dioptrique de l’un des oculaires du Leica M822.
Réglage de la correction dioptrique d’un oculaire ; l’opération doit être effectuée séparément pour chaque œil.

11. Vérifiez la netteté au grossissement maximal

À l’aide de la pédale de commande, sélectionnez le grossissement maximal. Regardez dans les deux oculaires et vérifiez que le détail choisi précédemment reste net. À ce stade, ne corrigez pas la mise au point avec la pédale de commande — vous vérifiez le résultat du réglage effectué.

Une personne aux oculaires du Leica M822, un détail agrandi de la mire et l’écran de l’unité de commande.
Contrôle de la netteté après avoir de nouveau sélectionné le grossissement maximal.

12. Réglez la sortie des œillères

Tournez les œillères pour les faire sortir ou rentrer et obtenir une distance confortable entre vos yeux et les oculaires. Choisissez cette distance de manière à voir l’ensemble du champ visuel. Conservez la correction dioptrique réglée précédemment.

Une main règle la sortie d’une œillère ; le second oculaire du Leica M822 se trouve à côté.
Réglage de la sortie de l’œillère.

13. Vérifiez la netteté sur toute la plage de grossissement

En regardant le même détail dans les deux oculaires, faites varier le grossissement avec la pédale de commande, du minimum au maximum puis en sens inverse. Le détail choisi devrait rester net tout au long de cette variation, sans nouvelle mise au point. Pendant le contrôle, maintenez le microscope et l’objet observé dans la même position.

Si la netteté varie avec le grossissement, vérifiez de nouveau la correction dioptrique de chaque oculaire.

Une personne aux oculaires du Leica M822 et deux images de la même mire à des grossissements différents.
Comparaison de l’image de la mire à faible et à fort grossissement.
La parfocalité en pratique — l’image reste nette lorsque le grossissement change. Vue à travers un oculaire du Leica M822.

Questions fréquentes

Peut-on appliquer la même procédure à tous les microscopes opératoires ?

La méthode de contrôle de la parfocalité est la même : on observe un détail choisi tout en modifiant le grossissement. L’ordre des réglages et les valeurs initiales de correction dioptrique peuvent toutefois varier selon le modèle. La procédure décrite concerne le Leica M822 F40 ; pour un autre microscope, il faut consulter son mode d’emploi.

Pourquoi l’image est-elle nette à un grossissement et ne l’est-elle plus à un autre ?

Une correction dioptrique des oculaires mal adaptée peut en être l’une des causes. L’accommodation peut masquer un réglage incorrect à un grossissement donné. C’est pourquoi, après le réglage, nous vérifions le même détail sur toute la plage de grossissement.

Faut-il atteindre −5 D lors du réglage ?

Non. Dans la procédure décrite, +5 D est le réglage de départ et −5 D indique le sens de rotation de la bague. Il faut arrêter le réglage dès que le détail observé devient net. La correction est ajustée séparément pour chaque œil et les valeurs obtenues peuvent être différentes.

Que faire si, après le réglage, la netteté varie encore avec le grossissement ?

Vérifiez de nouveau la correction dioptrique de chaque oculaire. Pendant le contrôle, maintenez le microscope et l’objet observé dans la même position et regardez le même détail. Ne corrigez pas alors la mise au point avec la pédale de commande — vous vérifiez le résultat du réglage effectué.

Sources

La description du réglage a été préparée à partir du mode d’emploi du Leica M822 et complétée par des explications pratiques. L’explication de l’influence de l’accommodation s’appuie sur des documents consacrés à l’observation à travers les oculaires d’un microscope.

  1. Leica Microsystems, M822 — mode d’emploi, document no 10 743 504, version 04, édition anglaise. Sections 7.3–7.4, 8.2.1 et 8.4.3, p. 30–31, 43 et 46–47. Source de la procédure d’ajustement du tube et des oculaires, de positionnement du microscope et de contrôle de la parfocalité.
  2. Nikon MicroscopyU, Depth of Field and Depth of Focus. Explication de l’influence de l’accommodation de l’œil sur la netteté évaluée lors de l’observation dans les oculaires et de la différence par rapport à l’enregistrement de l’image sur un capteur immobile.
  3. Peter Evennett, Depth of Field and depth of Focus Explained, Proceedings of the Royal Microscopical Society, 31/1, 1996, p. 64–66. Explication de la manière dont l’accommodation peut masquer un positionnement incorrect du plan de l’image ; en particulier p. 66.