ÉTUDE DES MOUVEMENTS DANS L'AIR

Au moment où nos aviateurs viennent d'affirmer avec tant de puissonce la valeur de l'aéroplane et le triomphe du plus lourd que l'air, nous croyons intéressant de commencer une étude sur le vol des oiseaux et les moyens de chronophotog rapide employés par le précurseur Marey pour fixer la loi de ces mouvements.

Le Vol des Oiseaux

et le Cinématographe

Tandis qu'à l'étranger, la chronophotographie a été appliquée de préférence a l'analyse des mouvements de l'homme et des animaux sur le sol, en France, M. Marey, qu'il faut toujours citer quand il est question d'investigations chronophotographiques, parce qu'il a ouvert ou signalé presque toutes les voies suivies dans les utilisations de cette méthode,

s'est particulièrement occupé des mouvements qui s'effectuent dans l'air et tout spécialement du vol des oiseaux.

Ses magistrales études physiologiques et chronophotographiques à ce sujet, publiées quatre ans avant son traité général sur le Mouvement, sont universellement connues. Nous devons nous borner à y 'renvoyer le lecteur en nous contentant de mentionner ici les modifications d'installation qu'elles ont amené le savant professeur à faire dans les moyens d'opérer précédemment exposés.

Le vol des oiseaux, quand il s'agit de sujets blancs ou très clairs, passant devant un champ obscur, est très facilement reproduit par l'appareil chronophotographique sur plaque fixe si l'oiseau est d'assez grande taille et si, par conséquent, le battement de son aile n'est pas trop rapide.

Mais si ce mouvement des ailes est plus prompt il devient nécessaire de dissocier les images au moyen de deux appareils opérant successivement.

Enfin, si ce mouvement, comme chez les petits oiseaux, tels que le moineau franc, est très rapide, c'est la chronophotographie sur pellicule mobile qu'il faut employer pour l'analyser.

Ainsi, dans une première expérience, l'oiseau observé, un goéland, donnait environ cinq coups d'aile par seconde.

L'appareil étant réglé pour dix images (plaque fixe) par seconde, la plaque ne portait, par conséquent, que deux

phases du mouvement représentant l'oiseau les ailes élevées et les ailes abaissées. Les mêmes phases se représentaient sans cesse et ne fournissaient pas une analyse assez complète du vol de l'oiseau.

Dans l'expérience suivante, au contraire, le sujet était un canard donnant huit à neuf battements d'aile à la seconde (1). L'appareil étant réglé, comme dans la première observation, pour dix images à la seconde, représentait chaque fois l'oiseau à une phase différente de son mouvement.

La rapidité du battement des ailes est donc un des premiers éléments dont il faut tenir compte dans la chronophotographie du vol des oiseaux.

En outre, les mouvements des ailes étant fort compliqués, et d'autant plu à difficiles à décomposer que l'animal occupe toujours relativement un grand espace dans le sens de la profondeur de l'objectif, puisque ses ailes déployées embrassent généralement plus d'étendue que son corps, une seule série chronophotographique prise dans un sens quelconque ne suffirait pas pour donner des renseignements complets sur ses allures.

Il convient donc, presque toujours, de chronophotographier le vol de profil, de face et en travers pour le moins.

Dans bien des cas, une série chronophotographique surplombante est de plus encore nécessaire- Mais, comme l'oiseau n'est pas un ani-

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mal capable de se prêter aussi bien que le cheval et le chien aux expériences chronophotographiques, comme il se meut librement dans un milieu sans voies tracées et qu'on ne peut jamais savoir exactement où les efforts de ses ailes et son instinct le porteront, il serait presque indispensable de le chronophotographier à la fois dans tous les sens au moyen d'un dispositif spécial.

A cet effet, M. Marey préconise l'installation suivante. Elle se compose de deux hangars, formant fonds obscurs, disposés à angle droit l'un de l'autre et d'un échafaudage dominant l'un de ces hangars pour porter un appareil destiné à des séries chronophotographiques surplombantes.

Devant les hangars, un trou profond, noirci au fond et sur les côtés, formerait le champ obscur de l'appareil chromophotographique surplombant. Les deux autres appareils étant iplacés comme 'e croquis l'indique donneraient des vues du vol de face et de profil, sans préjudice des autres appareils qu'on pourrait disposer encore sous des angles différents pour avoir des images du vol en travers.

Cette disposition théorique réaliserait le meilleur dispositif d'analyse des mouvements du vol si la marche de tous les appareils utilisés pouvait être régulièrement synchrone.

Malheureusement, dans l'état de nos moyens actuels, ce synchronisme est peu réalisable d'une façon parfaite.

En outre, dans le cas particulier du vol des oiseaux, on ne saurait concevoir l'application du procédé des deux expérimentateurs allemands, car tout s'y oppose : le poids et le volume des tubes de Geissler, si réduits qu'ils puissent être ; l'obscurité et l'impossibilité de faire voler normalement des oiseaux dans cette obscurité, soit en un local clos, soit même en plein air pendant une nuit assez noire.

Faute de pouvoir assez bien résoudre le problème de synchronisme de la marche des appareils prévus. M. Marey s'est borné à faire successivement les observations qu'il aurait souhaité de réaliser simultanément. Il a mis plus de temps, dépensé plus de peine, mais le résultat n'a pas été sensiblement différent de ce qu'il aurait pu être par la méthode qu'on peut concevoir et qu'il a indiquée en attendant qu'elle puisse être pratiquement réalisée.

Lorsque le vol est chronophotographié obliquement, le nombre des images prises dans l'espace de temps d'une seconde peut être assez considérable parce que ces images ne se superposent guère. Mais dans toutes les autres positions, si le battement des ailes est très rapide, la dissociation des images sur plaque fixe se trouve insuffisante. Il convient, en pareil cas, de recourir à la chronophotographié sur bande pelliculaire mobile qui a permis à M. Marey d'obten'r, devant un champ obscur, dans des con-

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ditions de ce genre, jusqu'à soixante images par seconde, toutes parfaitement distinctes-

A plusieurs reprises, le vol des insectes a été étudié, avant les applications de la chronophotographie à cette analyse par M. Marey, qui avait luimême fait d'importantes observations à ce sujet sans le secours des surfaces sensibles au moyen de dispositifs particuliers, après M. Pettigrew en Angleterre. En 1881, M. Lehdenfeld publiait à Vienne, dans les Mémoires de l'Académie des Sciences, ses observatiosn sur le vol de la libellule observé au moyen de la photographie. M. Marey a imaginé pour cette observation un dispositif très simple et qui peut être, d'ailleurs, modifié suivant les besoins.

Il consiste en une caisse carrée de 1 mètre de côté et d'une profondeur de 0 m. 25 environ dont l'intérieur est entièrement tapissé de velours noir. Le dessus de cette caisse est découpé en forme de cercle et dans l'intérieur de ce vide, au niveau du dessus de la caisse, un disque plein, d'un diamètre inférieur au vide, se trouve soutenu par un pied fixé, à l'intérieur, dans le fond de la caisse. Entre le disque plein, soutenu par ce pied au niveau du dessus de la caisse et la découpure circulaire de ce dessus, il existe un vide annulaire puisque le disque est plus petit que la découpure et ce vide annulaire est parfaitement obscur puisque l'intérieur de la caisse est tapissé de velours

noir ; il constitue donc un fond noir excellent et il n'y a plus qu'à faire voler l'insecte devant ce fond de la façon suivante :

Au centre du disque, une pointe, dressée perpendiculairement, sert .de pivot à un petit manège formé d'une paille et de son contre-poids. A l'extrémité de cette paille, on lie une pince très légère, à serrage automatique, qui maintient l'insecte sans entraver le libre mouvement de ses ailes.

Ainsi fixée au manège, la libellule l'entraîne et lui imprime un mouvement circulaire rapide sans cesser de rester devant le fond obscur sur lequel on la chronophotographie.

Si les ailes de l'insecte ne ressortcot pas assez sur le fond, on les rend facilement brillantes en dorant légèrement leurs bords ou en fixant à leur extrémité une paillette d'or très tenue qui trace la trajectoire du mouvement de l'aile.

La difficulté de chronophofcographier le vol des insectes tient surtout à la rapidité des battements de leuis ailes. Eu effet, tandis que les grands oiseaux ont des mouvements relativement lents, ceux des petits oiseaux sont d'autant plus précipités qu'ils sont moins gros. La progression constatée à cet égard est constante et l'observation du vol des insectes la confirme. Ainsi, le pélican donne à la seconde un battement d'aile + 1/6 de battement, soit environ dix battements d'aile à la minute, tandis que cette rapidité de mouvements au g-

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