The invention relates to a device for measuring an optical signal produced by a sample comprising: - a light source (10) able to emit a light beam (20) towards a surface of said sample (50), so as to form, on said surface, an elementary illumination zone (18), - at least one detection optical fiber (22), extending between a proximal end (24), capable of being coupled to a photodetector (40), and a distal end (26), able to collect an optical signal (52) backscattered by said sample when it is exposed to said light beam, the device being characterized in that it also comprises: - an optical system (30) presenting a magnification factor (G) and an optical axis (Z '), - said optical system (30) being able to conjugate the distal end of each detection optical fiber (26) to an elementary detection zone (28, 28n) located on the surface of the sample, such so that the distance (Dn) between the elementary illumination zone (18) and each elementary detection zone (28, 28n), perpendicular to said optical axis, is a function of said magnification factor. L'invention concerne un dispositif de mesure d'un signal optique produit par un échantillon comportant : - une source de lumière (10) apte à émettre un faisceau lumineux (20) vers une surface dudit échantillon (50), de façon à former, sur ladite surface, une zone élémentaire d'illumination (18), - au moins une fibre optique de détection (22), s'étendant entre une extrémité proximale (24), apte à être couplée à un photodétecteur (40), et une extrémité distale (26), apte à collecter un signal optique (52) rétrodiffusé par ledit échantillon lorsqu'il est exposé audit faisceau lumineux, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte également : - un système optique (30), présentant un facteur de grandissement (G) et un axe optique (Z'), - ledit système optique (30) étant apte à conjuguer l'extrémité distale de chaque fibre optique de détection (26) à une zone élémentaire d