ISO 21073:2019

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21073
First edition
2019-12
Microscopes — Confocal microscopes
— Optical data of fluorescence confocal
microscopes for biological imaging
Microscopes — Microscopes confocaux — Données optiques des
microscopes confocaux à fluorescence pour l'imagerie biologique
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Quantities . 2
4.1 Resolution and strength of optical sectioning . 2
4.1.1 General. 2
4.1.2 Definition of resolution . 3
4.1.3 Definition of strength of optical sectioning . 3
4.1.4 Measurement . 3
4.2 Uniformity of field and centring accuracy . 6
4.2.1 Definition of uniformity of field and centring accuracy . 6
4.2.2 Measurement . 6
4.3 Co-registration accuracy . 7
4.3.1 Definition of co-registration accuracy . 7
4.3.2 Measurement of co-registration accuracy . 8
4.4 Stability of illumination power . 8
4.4.1 General. 8
4.4.2 Measurement of stability of illumination power . 9
4.5 Field number of the confocal scan optic .10
4.5.1 General.10
4.5.2 Definition of field number of the confocal scan optic .10
4.5.3 Measurement of maximum diameter of scanned field .10
4.6 Scanning frequency .10
Annex A (informative) Theoretical resolution .13
Bibliography .15
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172 Optics and photonics, Subcommittee
SC 5 Microscopes and endoscopes.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved

Introduction
This document is intended to provide comparable specifications of confocal microscopes by microscope
manufacturers and to allow users to compare and monitor the imaging performance of their confocal
microscopes.
A confocal laser scanning microscope in this document comprises a laser illumination light source,
a scanning unit to deflect the excitation laser light, an objective and a detection unit consisting of a
detection pinhole and a photo detector.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21073:2019(E)
Microscopes — Confocal microscopes — Optical data of
fluorescence confocal microscopes for biological imaging
1 Scope
This document specifies commonly used quantities regarding image performance in confocal laser
scanning microscopy used for imaging of fluorescent biological specimens.
This document applies only to confocal single point scanners using single photon excitation.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10934-1, Optics and optical instruments — Vocabulary for microscopy — Part 1: Light microscopy
ISO 10934-2, Optics and optical instruments — Vocabulary for microscopy — Part 2: Advanced techniques
in light microscopy
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10934-1, ISO 10934-2 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
excitation wavelength
specific wavelength of light required to excite a fluorescent molecule, such as a fluorescent antibody or
fluorescent protein, to emit light at emission wavelengths
3.2
detection wavelength band
specific wavelength range of light collected by the photo detector
3.3
Airy unit
AU
diameter of the theoretical first minimum of the detection PSF in the low numerical aperture
approximation
λ
ref
AU=12, 2
NA
where
NA is the numerical aperture;
λ is the reference wavelength.
ref
3.4
pixel
smallest element of the digital image to which attributes are assigned
3.5
pixel size
shortest distance from the centre of one pixel to the centre of an adjacent pixel measured in object space
3.6
confocal point spread function
cPSF
product of the intensity point spread functions of the illuminating and detecting optical systems
[SOURCE: ISO 10934-2:2007 2.11.7, modified — the word “intensity” has been added, and “in a confocal
microscope” has been removed from the definition.]
3.7
coordinate system
right-handed Cartesian coordinate system defined by the optical axis as z-axis and the x-y plane
perpendicular to it
Note 1 to entry: The x and y coordinates are referred to as lateral coordinates, while z coordinates are referred
to as axial coordinates.
3.8
signal-to-noise ratio
ratio of signal to its noise
3.9
signal-to-background ratio
ratio of signal to the background
4 Quantities
4.1 Resolution and strength of optical sectioning
4.1.1 General
Resolution is the capacity for imaging fine detail which is determined by the minimum spatial separation
of two-point objects required for their observation as distinct objects. Various criteria have been
proposed to determine the resolution, e.g. the Abbe, Rayleigh, Schuster, Houston or Sparrow criteria. In
confocal microscopy, the resolution is commonly described by the full width at half maximum (FWHM)
of the confocal point spread function (cPSF).
In general, the minimum resolvable distance is the most relevant quantity regarding resolution. For
practical reasons this document defines resolution as given in 4.1.2.
2 © ISO 2019 – All rights reserved

In practice, other factors such as noise and signal background, as well as the FWHM of the cPSF, affect
the minimum resolvable distance.
NOTE The term resolution is taken to refer to spatial, as opposed to temporal or spectral, resolution
throughout this document.
4.1.2 Definition of resolution
Resolution is defined as the full width at half maximum (FWHM) of the cPSF measured in the centre of
the object field.
The lateral resolution is given by the FWHM of the intensity signal along a lateral direction through the
centre of a fluorescent point-like object.
The axial resolution is given by the FWHM of the intensity signal along the axial direction through the
centre of a fluorescent point-like object.
4.1.3 Definition of strength of optical sectioning
The usefulness of confocal fluorescence microscopy is based to a large extent on the ability to suppress
out-of-focus light and thereby enable optical sectioning of the specimen. The strength of optical
sectioning is dependent on the spatial frequencies of the object scanned through the focus. A uniform
[3]
fluorescent planar object is widely used and generally accepted as a test object for optical sectioning .
Another useful depth discrimination criterion is the evaluation of the detected signal of a mirror
[4]
scanned through the focus . While using a thin uniform fluorescent layer as the test object is closer
to the considered application of the confocal microscope, measurement of a reflective planar object is
easier to implement. Both the thin uniform fluorescent layer and the reflective planar object represent a
step in the axial direction and therefore contain all spatial frequencies in the axial direction. Therefore,
the strength of optical sectioning is defined as the FWHM of the signal of a planar object scanned
through the focus as measured in the centre of the object field.
4.1.4 Measurement
The resolution is determined by imaging a small point-like object, e.g. a fluorescent microsphere. The
point-like object shall be sufficiently smaller than the expected resolution, i.e. the diameter of the object
should be smaller tha
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21073
Première édition
2019-12
Microscopes — Microscopes
confocaux — Données optiques des
microscopes confocaux à fluorescence
pour l'imagerie biologique
Microscopes — Confocal microscopes — Optical data of fluorescence
confocal microscopes for biological imaging
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Quantités . 2
4.1 Résolution et limite de sectionnement optique . 2
4.1.1 Généralités . 2
4.1.2 Définition de la résolution . 3
4.1.3 Définition de la limite de sectionnement optique . 3
4.1.4 Mesure . 3
4.2 Uniformité de champ et précision de centrage . 6
4.2.1 Définition d’uniformité de champ et précision de centrage . 6
4.2.2 Mesure . 6
4.3 Précision de co-enregistrement . 7
4.3.1 Définition de la précision de co-enregistrement . 7
4.3.2 Mesure de la précision de co-enregistrement . 8
4.4 Stabilité de la puissance d’éclairage . 9
4.4.1 Généralités . 9
4.4.2 Mesure de la stabilité de la puissance d’éclairage . 9
4.5 Nombre de champ de l’élément optique de balayage confocal .10
4.5.1 Généralités .10
4.5.2 Définition de nombre de champ de l’élément optique de balayage confocal .10
4.5.3 Mesure du diamètre maximum du champ balayé .10
4.6 Fréquence de balayage .11
Annexe A (informative) Résolution théorique .13
Bibliographie .15
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ foreword .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172 Optique et photonique,
sous-comité SC 5 Microscopes et endoscopes.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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Introduction
Ce document vise à fournir des spécifications comparables de microscopes confocaux par des fabricants
de microscopes et à permettre aux utilisateurs de comparer et surveiller les performances d’imagerie
de leurs microscopes confocaux.
Un microscope confocal à balayage laser dans le présent document comprend une source de lumière
d'illumination laser, une unité de balayage pour dévier la lumière laser d'excitation, un objectif et une
unité de détection composée d'un trou d'épingle de détection et d'un photodétecteur.
NORME INTERNATIONALE ISO 21073:2019(F)
Microscopes — Microscopes confocaux — Données
optiques des microscopes confocaux à fluorescence pour
l'imagerie biologique
1 Domaine d'application
Le présent document précise les quantités généralement utilisées en termes de performances
d’imagerie en microscopie confocale à balayage laser, utilisée pour l’imagerie d’échantillons biologiques
fluorescents.
Le présent document s’applique uniquement aux scanners à point confocal unique utilisant une
excitation monophoton.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 10934-1, Optique et instruments d'optique — Vocabulaire relatif à la microscopie — Partie 1:
Microscopie optique
ISO 10934-2, Optique et instruments d'optique — Vocabulaire relatif à la microscopie — Partie 2:
Techniques avancées en microscopie optique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 10934-1, l’ISO 10934-2
et les suivants s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
longueur d’onde d’excitation
longueur d'onde de lumière spécifique requise pour exciter une molécule fluorescente, telle qu’un
anticorps fluorescent ou une protéine fluorescente, afin d'émettre de la lumière à des longueurs d’onde
d’émission
3.2
bande de longueur d’onde de détection
plage spécifique de longueurs d’onde de lumière collectée par le photodétecteur
3.3
unité d’Airy
AU
diamètre du premier minimum théorique de la PSF de détection dans l'approximation d’ouverture
numérique basse
λ
ref
AU=12, 2
NA
où
NA est l’ouverture numérique
λ
est la longueur d’onde de référence
ref
3.4
pixel
plus petit élément de l’image numérique auquel sont assignés des attributs
3.5
taille de pixel
la plus courte distance entre le centre d’un pixel et le centre d’un pixel adjacent mesurée dans
l’espace d’objet
3.6
fonction d’étalement du point confocale
cPSF
produit des fonctions d’étalement du point en intensité des systèmes optiques d’illumination et de
détection
[SOURCE: ISO 10934-2:2007 2.11.7 modifié — le mot «intensité» a été ajouté, et «dans un microscope
confocal» a été retiré de la définition.]
3.7
système de coordonnées
système de coordonnées cartésien orthogonal droit défini par l’axe optique comme axe z et le plan x y
qui lui est perpendiculaire
Note 1 à l'article: Les coordonnées x et y sont appelées coordonnées latérales, tandis que les coordonnées z sont
appelées coordonnées axiales.
3.8
rapport signal sur bruit
rapport du signal à son bruit
3.9
rapport signal sur fond
rapport du signal à son fond
4 Quantités
4.1 Résolution et limite de sectionnement optique
4.1.1 Généralités
La résolution est la capacité à distinguer des détails fins, qui est déterminée par la séparation spatiale
minimale de deux points objets requise pour leur observation en tant qu’objets distincts. Différents
critères ont été proposés pour déterminer la résolution, par exemple, les critères d’Abbe, de Rayleigh,
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés

de Schuster, d’Houston ou de Sparrow. En microscopie confocale, la résolution est généralement décrite
par la largeur totale à mi-hauteur (FWHM) de la fonction d’étalement du point confocale (cPSF).
En général, la distance minimale de séparation est la quantité la plus pertinente en ce qui concerne
la résolution. Pour des raisons pratiques, le présent document définit la résolution telle qu'elle figure
en 4.1.2.
En pratique, d'autres facteurs tels que le bruit et le fond du signal, ainsi que la FWHM de la cPSF,
affectent la distance de résolution minimale.
NOTE Tout au long du présent document, le terme résolution désigne la résolution spatiale, par opposition à
la résolution temporelle ou spectrale.
4.1.2 Définition de la résolution
La résolution est définie comme la largeur totale à mi-hauteur (FWHM) de la cPSF mesurée au centre
du champ objet. La résolution latérale est donnée par la FWHM du signal d’intensité dans une direction
latérale à travers le centre d’un point objet fluorescent.
La résolution axiale est donnée par la FWHM du signal d’intensité dans la direction axiale à travers le
centre d’un point objet fluorescent.
4.1.3 Définition de la limite de sectionnement optique
L’utilité de la microscopie par fluorescence confocale repose en grande partie sur la capacité à éliminer
la lumière hors foyer et ainsi à permettre un sectionnement optique de l’échantillon. La limite de
sectionnement optique dépend des fréquences spatiales de l’objet balayé à travers le foyer. Un objet
plan fluorescent uniforme est couramment utilisé et généralement accepté comme objet d’essai pour
[3]
le sectionn
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21073
Première édition
2019-12
Microscopes — Microscopes
confocaux — Données optiques des
microscopes confocaux à fluorescence
pour l'imagerie biologique
Microscopes — Confocal microscopes — Optical data of fluorescence
confocal microscopes for biological imaging
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Quantités . 2
4.1 Résolution et limite de sectionnement optique . 2
4.1.1 Généralités . 2
4.1.2 Définition de la résolution . 3
4.1.3 Définition de la limite de sectionnement optique . 3
4.1.4 Mesure . 3
4.2 Uniformité de champ et précision de centrage . 6
4.2.1 Définition d’uniformité de champ et précision de centrage . 6
4.2.2 Mesure . 6
4.3 Précision de co-enregistrement . 7
4.3.1 Définition de la précision de co-enregistrement . 7
4.3.2 Mesure de la précision de co-enregistrement . 8
4.4 Stabilité de la puissance d’éclairage . 9
4.4.1 Généralités . 9
4.4.2 Mesure de la stabilité de la puissance d’éclairage . 9
4.5 Nombre de champ de l’élément optique de balayage confocal .10
4.5.1 Généralités .10
4.5.2 Définition de nombre de champ de l’élément optique de balayage confocal .10
4.5.3 Mesure du diamètre maximum du champ balayé .10
4.6 Fréquence de balayage .11
Annexe A (informative) Résolution théorique .13
Bibliographie .15
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ foreword .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172 Optique et photonique,
sous-comité SC 5 Microscopes et endoscopes.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

Introduction
Ce document vise à fournir des spécifications comparables de microscopes confocaux par des fabricants
de microscopes et à permettre aux utilisateurs de comparer et surveiller les performances d’imagerie
de leurs microscopes confocaux.
Un microscope confocal à balayage laser dans le présent document comprend une source de lumière
d'illumination laser, une unité de balayage pour dévier la lumière laser d'excitation, un objectif et une
unité de détection composée d'un trou d'épingle de détection et d'un photodétecteur.
NORME INTERNATIONALE ISO 21073:2019(F)
Microscopes — Microscopes confocaux — Données
optiques des microscopes confocaux à fluorescence pour
l'imagerie biologique
1 Domaine d'application
Le présent document précise les quantités généralement utilisées en termes de performances
d’imagerie en microscopie confocale à balayage laser, utilisée pour l’imagerie d’échantillons biologiques
fluorescents.
Le présent document s’applique uniquement aux scanners à point confocal unique utilisant une
excitation monophoton.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 10934-1, Optique et instruments d'optique — Vocabulaire relatif à la microscopie — Partie 1:
Microscopie optique
ISO 10934-2, Optique et instruments d'optique — Vocabulaire relatif à la microscopie — Partie 2:
Techniques avancées en microscopie optique
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 10934-1, l’ISO 10934-2
et les suivants s’appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
longueur d’onde d’excitation
longueur d'onde de lumière spécifique requise pour exciter une molécule fluorescente, telle qu’un
anticorps fluorescent ou une protéine fluorescente, afin d'émettre de la lumière à des longueurs d’onde
d’émission
3.2
bande de longueur d’onde de détection
plage spécifique de longueurs d’onde de lumière collectée par le photodétecteur
3.3
unité d’Airy
AU
diamètre du premier minimum théorique de la PSF de détection dans l'approximation d’ouverture
numérique basse
λ
ref
AU=12, 2
NA
où
NA est l’ouverture numérique
λ
est la longueur d’onde de référence
ref
3.4
pixel
plus petit élément de l’image numérique auquel sont assignés des attributs
3.5
taille de pixel
la plus courte distance entre le centre d’un pixel et le centre d’un pixel adjacent mesurée dans
l’espace d’objet
3.6
fonction d’étalement du point confocale
cPSF
produit des fonctions d’étalement du point en intensité des systèmes optiques d’illumination et de
détection
[SOURCE: ISO 10934-2:2007 2.11.7 modifié — le mot «intensité» a été ajouté, et «dans un microscope
confocal» a été retiré de la définition.]
3.7
système de coordonnées
système de coordonnées cartésien orthogonal droit défini par l’axe optique comme axe z et le plan x y
qui lui est perpendiculaire
Note 1 à l'article: Les coordonnées x et y sont appelées coordonnées latérales, tandis que les coordonnées z sont
appelées coordonnées axiales.
3.8
rapport signal sur bruit
rapport du signal à son bruit
3.9
rapport signal sur fond
rapport du signal à son fond
4 Quantités
4.1 Résolution et limite de sectionnement optique
4.1.1 Généralités
La résolution est la capacité à distinguer des détails fins, qui est déterminée par la séparation spatiale
minimale de deux points objets requise pour leur observation en tant qu’objets distincts. Différents
critères ont été proposés pour déterminer la résolution, par exemple, les critères d’Abbe, de Rayleigh,
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de Schuster, d’Houston ou de Sparrow. En microscopie confocale, la résolution est généralement décrite
par la largeur totale à mi-hauteur (FWHM) de la fonction d’étalement du point confocale (cPSF).
En général, la distance minimale de séparation est la quantité la plus pertinente en ce qui concerne
la résolution. Pour des raisons pratiques, le présent document définit la résolution telle qu'elle figure
en 4.1.2.
En pratique, d'autres facteurs tels que le bruit et le fond du signal, ainsi que la FWHM de la cPSF,
affectent la distance de résolution minimale.
NOTE Tout au long du présent document, le terme résolution désigne la résolution spatiale, par opposition à
la résolution temporelle ou spectrale.
4.1.2 Définition de la résolution
La résolution est définie comme la largeur totale à mi-hauteur (FWHM) de la cPSF mesurée au centre
du champ objet. La résolution latérale est donnée par la FWHM du signal d’intensité dans une direction
latérale à travers le centre d’un point objet fluorescent.
La résolution axiale est donnée par la FWHM du signal d’intensité dans la direction axiale à travers le
centre d’un point objet fluorescent.
4.1.3 Définition de la limite de sectionnement optique
L’utilité de la microscopie par fluorescence confocale repose en grande partie sur la capacité à éliminer
la lumière hors foyer et ainsi à permettre un sectionnement optique de l’échantillon. La limite de
sectionnement optique dépend des fréquences spatiales de l’objet balayé à travers le foyer. Un objet
plan fluorescent uniforme est couramment utilisé et généralement accepté comme objet d’essai pour
[3]
le sectionn
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