Etude de la formation de l'image d'un objet microscopique 3D translucide : application à la microscopie optique
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Abstract EN:
We present a complete image formation model for microscopic 3D translucent objects. In our model, we define a translucent object as a discrete repartition of refractive indexes and absorption coefficients. To simulate the trajectory of light, we propose a physical model using ray tracing (rays are traced from the light source to the observer). This physical model is used to calculate the lit object space. To simulate the image generation by the optical system, we use some wave optic principles. We model the 3D transfer function of the microscope, which depends on the amount of defocusing. We first choose the focused plane, and then we calculate a simulated image using this transfer function with each plane of the lit object space that is more or less defocused. If we change the focused plane, we obtain a simulated image sequence.
Abstract FR:
Dans cette thèse, nous proposons un modèle complet de la formation de l'image, qui s'applique à des objets microscopiques 3D translucides. Dans notre modèle, un objet translucide est défini comme une répartition discrète d'indices de réfraction et de coefficients d'absorption. Pour simuler le trajet de la lumière, nous proposons un modèle physique utilisant des techniques de lancer de rayons de la source vers l'observateur. Ce modèle physique sert à calculer l'espace objet éclairé. Pour simuler la génération d'images par le système optique, nous utilisons des principes d'optique ondulatoire. Nous modélisons la fonction de transfert 3D du microscope, qui dépend de la défocalisation. Après avoir choisi un plan de focalisation, nous calculons une image simulée en appliquant cette fonction de transfert à chaque plan plus ou moins défocalisé de l'espace objet éclairé. Une séquence d'images simulées est obtenue en faisant varier la focalisation.