III. — LA CHRONOPHOTOGRAPHIE

La méthode graphique, malgré son immense portée, ne pouvait prétendre à fixer tous les phénomènes de mouvement; elle restait, d’autre part, conventionnelle en ce sens qu’elle n’exprimait les mouvements que par des signes et ne faisait pas assister aux changements de situation, de forme, de volume, subis par le sujet ou par l’organe en fonction : la photographie instantanée, sous ses formes si variées, est venue combler ces lacunes.

Une autre limite s’imposait naturellement aussi à la méthode graphique, l’insuffisance fréquente de la force motrice pour surmonter la moindre résistance (tel est le cas de l’électromètre de Lippmann, de celui de Thomson, du galvanomètre) : on pouvait facilement obtenir par la photographie la silhouette des mouvements de la colonne de mercure ou de l’aiguille sur une plaque sensible animée d’un mouvement de translation dans la chambre noire.

Mais la photographie n’est encore ici qu’un succédané de la méthode graphique : elle ne traduit que les phases d’un mouvement rectiligne en fonction du temps.

La méthode était appelée à jouer un plus large rôle ; elle permettait d’aborder des problèmes d’une grande complexité et en donnait la solution concrète avec une facilité singulière.

Les prises de vues successives sur plaque fixe ou mobile ou sur pellicule devaient réaliser le grand progrès de déterminer les changements -de position et la vitesse d’un mobile, avec une scrupuleuse fidélité.

En 1874, M. Janssen avait obtenu, avec son revolver astronomique, sur une plaque mobile (fig. 16), les images du passage

(1) Documents empruntés à Marey : Supplément à la méthode graphique. Paris, G. Masson, 1884, et Le Mouvement, Paris, G. Masson, 1894.

de Vénus au-devant du disque du Soleil. Ce savant traçait môme, en 1876, tout un programme d’études de la locomotion terrestre et aérienne (1).

Mais il appartenait à Muybridge, de San-Francisco, d’exécuter, avec des procédés tout différents, les premières expériences de photographie instantanée sur la locomotion animale (2).

Muybridge faisait circuler un cheval, à des allures variées, au-devant d’un écran blanc quadrillé; l’animal rencontrait sur sa route et brisait des fils électriques, dont les ruptures successives ouvraient l’objectif d’une série d’appareils photographiques braqués en face de la piste sur les différents points du parcours.

Il a obtenu ainsi (fig. 17) des images précises déterminant les positions des membres et du corps à des instants successifs.

Fie. 17; — Premier spécimen des prises de vues à succession rapide du cheval au grand galop, obtenues par Muybridge de San-Francisco en 1880.

{Réduction d’un tableau de « la Nature ».)

(1) Déjà, en 1865, à l’époque où la photographie ne disposait que de plaques à impression lente, Oniinus et Martin avaient obtenu l’image des deux positions extrêmes du cœur de la tortue et du lapin en systole et en diastole. Journ. de l’Anat. et de la Phys., 1865.

(2) MavBRiDGE. The Rorse in motion (Turner a. C., London, 1882).

Fig. 16. — Fac-similé positif

d’une plaque photographique obtenue par M. Janssen avec son revolver astronomique.

(Passage de la planète Vénus sur le Soleil, le 8 décembre 1874.)

C'est alors que Marey conçut le projet de construire un appareil en forme de fusil permettant de viser et de suivre dans l'espace un oiseau qui vole, pendant qu’une plaque impressionnable recevrait une série d’images montrant les attitudes successives des ailes; avec ce dispositif,Marey revenait à l’idée de M. Janssen et transformait, en le perfectionnant, le revolver astronomique en fusil photographique (fig. 18). Il réussit à imprimer à la glace sensible des alternatives de mouvements et d’arrêts assez brefs pour recueillir douze images par seconde, le temps déposé pour chacune d’elles ne dépassant pas 1/720 de seconde.

Fig. 18. — Fusil photographique de Marey (1882).— 1. Vue d’ensemble de l’appareil. 2. Vue de l’obturateur et du disque fenêtré.’3. Boîte contenant 25 plaques sensibles.

{Reproduction d’une figure de a la Nature ».)

se réduisant même, dans certains cas, à 1/1440. Les figures qu’il a ainsi obtenues, plus nettes que celles de Muybridge et complétées par une mesure exacte des temps, lui ont fourni la confirmation la plus rigoureuse des principaux points établis par lui dans ses anciennes expériences graphiques, tout en révélant des faits nouveaux sur l’inclinaison du plan de l’aile, l’inflexion des rémiges, etc.

Tel a été le point de départ de la chronophotographie, aux développements de laquelle Marey a consacré ses efforts à partir de 1882 ; ses travaux ont été résumés dans le volume qu’il a

publié, en 1894, sur le mouvement (1), et, en 1900, dans son Rapport de l’Exposition universelle (2] ; nous essaierons d’en donner une idée, sans nous dissimuler l’insuffisance d’un exposé foreément aussi sommaire.

Marey a recueilli d’abord, en 1882, les images successives de sujets en mouvement sur une plaque fixe au-devant de laquelle tournait un disque fenêtré animé d’une certaine vitesse, et qui permettait l’admission de la lumière à des intervalles connus.

L’un de ses premiers appareils était contenu dans une cabine roulante (fig. 19) qui s’approchait ou s’éloignait du cha,mp obscur, au-devant duquel se déplaçait le mobile, homme ou animal.

Fig. 19. — Chambre noire roulante contenant l’appareil à prises de vues successives sur plaque fixe.

Plus tard, en 1887, après l’introduction dans la pratique photographique des pellicules du Kodak, Marey réalisa successivement trois appareils à bande pelliculaire dans le dernier modèle desquels (fig. 20) les mouvements de la pellicule n’étaient plus confiés à un rouage indépendant, mais étaient solidaires des mouvements du disque.

. C’est à l’aide de ce dernier appareil, perfectionné encore les années suivantes, que Marey a réalisé ces belles expériences chronophotographiques bien connues, sur les allures de

(1) Le Mouvement. Masson, 1894.

(2) Rapport. Classe XII, Photographie, Exposition universelle de 1900.

rhomme, celles du cheval (fig. 21), sur le mécanisme du retournement, sans point d’appui, du chat qui « retombe sur ses pattes » (fig. 22) (1) et sur le vol des oiseaux et des insectes.

De ces images successives, on a tiré les plus importantes synthèses du mouvement.

Chacun connaît la synthèse par projection d’une bande positive, qui reconstitue le mouvement dans le célèbre cinématographe.

Mais c’est là simple affaire de curiosité ;

en réalité, la projection cinématographi- ^ .

’ ^ or Fig. 20. — Premier appa-

que, à moins qu elle ne soit très ralentie, reii àbaudepeiliculaire:

ne fait que rendre à la vue les images du chronophotographe pour

. , . images successives (Ma-

sujet en mouvement qu on peut voir sans rey, 1887).

projection, à l’état de nature.

Une utilisation beaucoup plus importante déjà des prises de vues chronophotographiques consiste dans la reconstitution du mouvement avec des appareils dérivant du phénakisticope de Plateau, les divers stroboscopes.

(1) La solution de ce problème, qui avait de tout temps si viveriient piqué la curiosité du public et des savants, avait une importance scientifique qu’il est bon de noter, l’histoire ayant fait quelque bruit en 1894.

On ne se doute généralement pas qu’il s’agit ici d’un paradoxe mécanique qui pouvait paraître en contradiction avec un théorème célèbre, le théorème des aires.

La donnée est celle-ci :

L'animal, libre dans l’espace pendant sa chute, effectue un retournement complet quand on le laisse tomber d’un lieu élevé, en le tenant par les pattes; tout point d’appui extérieur lui fait défaut ; là est le paradoxe.

La chronophotographie intervient : en fixant les images successives de la chute, à des instants très rapprochés, elle permet de Constater les faits suivants (C. R. Acad, des Sc., oct.-nov. 1894) à suivre sur la figure 22 :

« D’abord courbé de façon que son dos soit fortement convexe et dirigé en bas, l’animal redresse sa colonne vertébrale et la courbe en sens inverse ; en même temps une torsion se produit suivant l’axe vertébral et l’action musculaire tend à faire tourner la partie antérieure et la partie postérieure du corps en sens contraire l’une de l’autre.

« Mais la rotation de ces deux moitiés du corps est fort inégale. Elle porte d’abord presque exclusivement sur l’avant-main ; puis, quand celui-ci a tourné de 180° environ, c’est l’arrière-main qui tourne.

« C’est sur l’inertie de sa propre masse que l’animal prend des appuis successifs pour se retourner. Le couple de torsion que produit l’action des muscles

JSuJlk A l ik

Déjà, en 1889 Marey, ayant rappelé que Muybridge aA^ait utilisé le phénakisticope de Plateau pour donner à la vue l’apparence d’un homme ou d’un animal en mouvement, insistait sur les conditions à réaliser pour obtenir des vues correctes avec l’appareil de Plateau plus ou moins modifié.

Lui-même aA^ait, en 1887, utilisé le zootrope pour représenter les mouvements du cheval à diflférentes allures, fort habilement secondé plus tard dans ces démonstrations par M. Mathias Duval.

Mais il ne s’agissait alors que de dessins reconstitués d’après les notations graphiques.

Quand intervint la chronophotographie, Marey, reprenant l’idée de Muybridge, de Anschütz et de Demenÿ, montra, dans le zootrope, les mouvements de l’aile de l’oiseau, en

AhP-

yrr.

Fig. 21. — Images chronophotographiques recueillies par Marey ; cheval au pas, au trot, au galop.

introduisant dans l’appareil des figurines en relief: a L'illusion, dit-il, était complète. »

vertébraux agit d’abord sur l’avant-main dont le moment d’inertie est très faible parce que les pattes antérieures sont raccourcies et serrées près du cou, pendant que les membres postérieurs, fortement allongés et presque perpendiculaires à l’axe du corps, présentent un moment d’inertie très résistant au mouvement de sens inverse que le couple tend à produire.

« Dans le second temps, l’attitude des pattes est inverse, et c’est l’inertie de l’avant-main qui fournit un point d'appui pour la rotation de l’arrière. »

A la suite de cette démonstration donnée par Marey, et en témoignage de l’importance qu’ils lui attribuaient, les plus éminents représentants de la mécanique à l’Académie des Sciences, MM. Guyou, qui avait donné la première interprétation, Maurice Lévy, Marcel Deprez, Appell, sont intervenus pour expliquer en quoi, malgré les apparences, le résultat de l’expérience n’a rien qui soit incompatible avec le théorème des aires.

Et voilà comment l’histoire chronophotographique du chat retombant sur ses pattes a pu sembler un instant inquiétante pour l’un des dogmes de la mécanique rationnelle.

Avec cet instrument, on peut voir, ralenti à un degré quelconque, un mouvement trop rapide pour être observé directement, ou bien l’on peut, au contraire, présenter en succession rapide des mouvements trop lents, recueillis à de longs intervalles (voy. fig. 9).

Le même principe a présidé à la construction du projecteur de M. Demenÿ, le Photophone, à l’aide duquel son auteur a pu montrer les mouvements des lèvres dans l’émission des sons et instituer une méthode d’éducation des sourds-muets (1).

Fig. 22. — Série des actes par lesquels un chat, lâché d’un lieu élevé, le dos en bas, se retourne sans point d’appui extérieur.

(La série des images se lit de gauche à droite et de la ligne supérieure à l’inférieure.)

Le principal intérêt des prises de vues successives est de fournir des fragments qui, rapprochés les uns des autres et agrandis, donnent des renseignements précis se pliant à l’ana-

(1) La représentation fidèle des éxpressions du visage peut-elle, sans danger, s’inspirer des images chronophotographiques?

a II sera sans doute, dit Marej, intéressant de suivre ainsi toutes les transitions entre un sourire à peine perceptible et le rire le plus franc, de saisir les caractères de la physionomie qui expriment l’étonnement, la colère et les différentes émotions...

« Des auteurs de talent rendraient sans doute fidèlement les divers sentiments que doit traduire le visage ; peut-êti*e même trouveraient-ils profit à contrôler par cette méthode leurs jeux de physionomie ?

O Ce que la chronophotographie rend parfaitement, ce sont les mouvements qui accompagnent l’articulation de la parole : M. Demenÿ s’est attaché d’une

lyse comparative, et surtout permettent la construction d’épures des plus instructives. On peut s’en faire une idée en examinant les figures d’ensemble présentées par Marey, et dans lesquelles la décomposition des actes musculaires est poussée aussi loin que possible; dans des épures successives (fig. 23), on a pu

Fig. 23. — Épure du membre antérieur droit d’un cheval au trot, montrant 1® les attitudes successives des membres, 2° les positions du squelette à l’intérieur du membre pour chacune de ces attitudes, 3® les attitudes du squelette seul.

déterminer, non seulement les attitudes d’un membre, mais les positions du squelette à son intérieur avec les phases d’allongement ou de raccourcissement des muscles dont on connaît les insertions sur le squelette.

façon spéciale à ces applications de notre méthode ; il a obtenu un véritable succès... Son étude au point de vue phonétique est précieuse; et même, au point de vue pratique, elle semble devoir servir pour l’éducation des sourds-muets. »

Que peut-on espérer, au point de vue artistique, de la représentation des mouvements de la parole? Les peintres jusqu’ici ne paraissent pas s’en être préoccupés; les statuaires, pas davantage. « Toutefois Rude a essayé, deux fois au moins, de représenter sinon la parole, du moins le cri d’imprécation ou de commandement » (Marey, Le Mouvement, 1894).

J’ai essayé, dans l’étude générale qui précède, de montrer Marey sous ses divers aspects, les uns peu connus, les autres familiers à tous, et de le suivre dans son évolution depuis son entrée dans la carrière scientifique en 1857, jusqu’à l’heure de sa mort, en 1904.

Pendant ces cinquante années de labeur ininterrompu, Marey a accompli l’œuvre si originale dont j’ai esquissé les côtés les plus saillants. Il a créé et perfectionné de grandes méthodes : tout en en tirant lui-même le plus beau parti, il a semé largement, laissant à ses successeurs une ample moisson à récolter; il a, comme en se jouant, avec une facilité de travail incomparable, abordé et résolu des questions mécaniques et physiques de l’ordre le plus élevé ; les grands problèmes philosophiques l’ont quelque temps fixé, la doctrine de la descendance tout particulièrement ; comme couronnement à son œuvre, il a voulu introduire en physiologie la précision instrumentale qui, seule, peut hausser notre science au niveau des sciences mécanique et physique : cela a été le rêve de ses dernières années : on a vu avec quelle ardeur il en a, jusque sur son lit de mort, poursuivi la réalisation.

Gaston Pâris, administrateur du Collège de France à l’époque encore toute récente (19 mai 1902) où fut célébrée la fête du cinquantenaire de Marey, a bien rendu l’opinion générale, en disant à Marey :

« Ce m’est un grand honneur et une grande joie de vous dire, au nom de tous nos collègues^, combien nous sommes fiers de vous, combien nous vous sommes reconnaissants de l’éclat.que vous avez ajouté à l’antique lustre de notre maison.... (1) »

C’est qu’en effet, dans le monde entier, les travaux de Marey ont conquis les suffrages des savants; à l’étranger, son nom symbolise la physiologie française à l’égal de celui de Claude Bernard ; nous n’en voulons pour preuve, sans rappeler les

(1) Gaston Paris, in Hommage à Marey. Paris, P. Masson, 1902, p. 17.

publications qui ont si élogieusement apprécié ses recherches, que la longue liste des savants étrangers souscripteurs à sa médaille ; en France et ailleurs, les traités de physiologie consacrent des chapitres entiers à l’exposé des méthodes et des résultats dus à Marey dont les recherches passent ainsi dans l’enseignement classique.

Une belle page lui sera réservée dans l’histoire. Ce sera aussi un grand honneur pour moi d’avoir été appelé à résumer son œuvre, non seulement dans cette Leçon d’ouverture qui ne pouvait en retracer que les traits essentiels, mais aussi et surtout dans les Leçons ultérieures où j’exposerai avec le détail nécessaire ses grands travaux sur la circulation du sang et sur la mécanique animale.

Il m’a semblé que le plus grand hommage à rendre à sa mémoire, qui doit être honorée entre toutes, était de m’elfacer complètement cette année et de consacrer mes premières Leçons à l’analyse de l’œuvre de Marey.

Malgré l’insuffisance du résumé que j’ai cherché à enprésenter aujourd’hui, et qu’a dû rendre un peu aride la multiplicité des sujets qu’il fallait aborder, j’espère avoir donné une idée générale de la physionomie, intéressante au plus haut point, du savant qui a pris une si grande part à l’évolution de la science française dans la seconde moitié du xix® siècle, et que le Collège de France s’honore d’avoir compté parmi ses membres les plus illustres.

unihRIB F. LtVÉ,

CAtSKlTE, n.