La microphotographie

But. — La Microphotographie a pour but d’enregistrer par les procédés photographiques les images des objets que nous sommes journellement amenés à observer à l’oculaire du microscope.

Historique. — Cet enregistrement des images par une méthode évitant l’intervention du dessinateur, a préoccupé les savants dès que les perfectionnements apportés au microscope leur permirent, en pénétrant plus avant les mystères du monde invisible à l’œil nu, de donner à leurs études un caractère plus scientifique.

Lorsque nous remontons à l’époque où des premiers essais furent tentés dans cette voie, nous nous trouvons amenés à considérer la Microphotographie comme, en quelque sorte, la fille aînée de la Photographie elle-même.

Dès 1802, en effet, Humphry Davy reprenant les expériences de Wedgwood tenta d’obtenir des images d’objets très petits en plaçant près des lentilles du microscope solaire une feuille de papier enduite de chlorure ou imprégnée de nitrate

F. M0NPILLAR1).

d’argent (<), substances venant d’être reconnues comme propres à pouvoir fixer les images de la chambre obscure.

Davy obtenait ainsi des images ; malheureusement les agents fixateurs étant alors inconnus, ces épreuves ne pouvaient se conserver et surtout servir à des études ultérieures, la lumière qui les avait créées venant elle-même les détruire par la suite.

Ces premiers essais en restèrent là.

Il nous faut arriver jusqu’en 1840 pour reprendre le fil de l’histoire de la Microphotographie.

A cette époque, l’optique microscopique avait fait des progrès considérables; non seulement Charles et Vincent Chevalier avaient réussi à appliquer l’achromatisme aux lentilles des microscopes, mais ils étaient parvenus à réaliser des combinaisons puissantes permettant de reculer les limites des investigations microscopiques.

Certaines structures révélées avec ces nouveaux objectifs étaient d’une telle délicatesse que les crayons des dessinateurs, les burins des plus habiles graveurs ne pouvaient parvenir à en reproduire l’aspect dans tous leurs détails et avec la plus scrupuleuse exactitude.

L’emploi de la chambre claire inventée en 1809 par Wollaston, puis perfectionnée et appliquée en 1 8 1 3 au microscope par Amici, facilitait, il est vrai, considérablement le travail du dessinateur en lui permettant de calquer en quelque sorte les contours des objets observés; mais, lorsqu’il s’agissait de reproduire de fins détails de structure, il fallait recourir à l’interprétation.

Une méthode iconographique absolument précise et supprimant la main de l’homme s’imposait donc comme étant seule capable de satisfaire aux conditions que l’on doit exiger d’un procédé de reproduction réellement scientifique.

Aussi, comprendrons-nous avec quel enthousiasme fut accueillie par le monde savant la divulgation du procédé de Daguerre.

(') Rapport d'Arago sur le Daguerréotype; 19 août 1839.

La description de ce procédé fut faite par Àrago à la séance de l’Académie des Sciences le 19 août 1839.

En janvier i8/[o, Donné, alors professeur au Collège de France, présentait à celte même Académie une série d’épreuves daguerriennes obtenues directement au microscope par son préparateur qui n’était autre que Foucault.

Quelques mois, nous oserions presque dire quelques semaines, avaient suffi à Foucault pour se rendre assez maître du nouveau procédé, pour transformer un microscope universel de Chevalier en un microscope-daguerréotype, et obtenir des épreuves d’une perfection telle que, en les présentant à l’Académie des Sciences, Donné n’hésitait pas à annoncer la publication prochaine d’un Atlas de Microscopie dont toutes les planchesseraient gravées d’après les images daguerriennes.

Celle promesse fut réalisée : en 1845 paraissait cet Atlas ne comprenant pas moins de quatre-vingts Figures représentant l’anatomie microscopique et la physiologie des fluides de l’économie, des levures de bière, fécule, pollen, etc. C’est là la première application de la Microphotographie à l’illustration des ouvrages scientifiques.

L’exemple de Foucault fut bientôt suivi en France, notamment par Charles et Vincent Chevalier, à l’étranger par le Dr J. Berrès qui exécuta à Vienne, en 1846, une série d’épreuves daguerriennes au microscope.

Définitivement considérée comme une véritable méthode de reproduction scientifique, la Microphotographie profila des découvertes qui succédèrent à celle du daguerréotype.

En 1847, Carpenter présentait à la Société Royale de Londres des épreuves microphotographiques obtenues sur papier par le procédé Talbot, première application de l’emploi des agents révélateurs.

Dès qu’apparut le procédé au collodion (i85i), il fut mis immédiatement en pratique par les micrographes, notamment par Bertsch (i85i), Brébisson, Moilessier, Nachet, etc., en France.

Parmi ces essais, citons notamment ceux que M. Nachet entreprit en i856 en collaboration avec Duboscq.

Sur la demande de M. Milne-Edwards, ces messieurs exécu-

F. MON P ILLARD.

tèrent au microscope, en éclairant leurs préparations au moyen d’une lampe à arc, une série de clichés sur les globules du sang, ainsi que quelques photographies réellement remarquables représentant des algues marines, des diatomées, des tissus divers.

En 1866 paraissait le premier Ouvrage de Microphotographie, La Photographie appliquée aux recherches micrographiques (*), par Moitessier, et dans lequel se trouvent décrits avec beaucoup de détails les instruments et procédés alors en usage à cette époque.

Dans cet Ouvrage, rameur insistait sur un point qui présentait alors une importance capitale : la correction du foyer chimique des objectifs.

Des objectifsparfaits pourl’observation donnaient des images photographiques sans vigueur et sans netteté.

Foyer chimique. — Ce grave défaut résultait de ce fait que, par suite des verres dont disposaient alors les opticiens, ils ne pouvaient achromatiser leurs objectifs que pour deux rayons colorés choisis dans la partie la plus lumineuse du spectre : le jaune et le vert jaune ; or, si ces couleurs impressionnent vivement la rétine humaine, nous savons qu’elles sont pour ainsi dire sans action sur le bromure d’argent, alors que, sur celui-ci, ce sont les radiations bleues et violettes qui agissent avec le plus de rapidité et d’énergie.

L’image formée parles radiations jaunes et vert jaune constitue Y image optique , celle formée par les radiations bleues et violettes constitue V image chimique ou photographique , celle qui sera utilisée par la couche sensible.

Or celte dernière image, résultant de rayons les moins réfrangibles du spectre, viendra se former dans un plan situé en avant de celui dans lequel viendra se peindre l’image optique et sur lequel la mise au point sera effectuée.

Il est alors facile de comprendre que de celte non-coïncidence entre l’image optique et l’image chimique ou photo-

(') J. -B. Baillière et fils, éditeurs.

graphique, il résultera fatalement l’obtention de négatifs dont la parfaite netteté laissera à désirer.

Foucault, Berlsch, surtout l’abbé comte de Castracane et Moitessier réussirent à éviter les inconvénients résultant de cette non -coïncidence des foyers optique et chimique en faisant travailler l’objectif dans une lumière dite monochromatique, c’est-à-dire dans une lumière colorée correspondant à une région donnée du spectre.

La mise au point et l’impression photographique étant toutes deux effectuées dans une lumière homogène, les plans des deux images optique et chimique coïncident et la netteté de la seconde se trouve être identique à celle de la première.

C’était là un notable progrès, car il permettait d’utiliser les objectifs servant aux observations pour obtenir d’excellentes microphotographies.

Étant donné que les couches sensibles alors employées étaient surtout impressionnées par les radiations bleues et violettes, Moitessier, pour réaliser cette lumière monochromatique, recommandait de faire passer le faisceau éclairant la préparation à photographier au travers d’une cuve de glace à faces parallèles contenant une solution de sulfate de cuivre ammoniacal ou de la liqueur de Barreswil. Lorsque l’objet observé était incolore ou faiblement coloré, les résultats obtenus étaient non seulement satisfaisants, mais, comme nous le verrons parla suite, l’emploi de cette lumière bleue, riche en rayons de faible longueur d’ondes, plaçait l’opérateur dans d’excellentes conditions lorsqu’il s’agissait de reproduire photographiquement des structures très délicates.

Il n’en était pas de même lorsque la préparation à photographier présentait des colorations un peu intenses; dans ces conditions, si l’emploi de l’écran bleu permettait d’obtenir des images nettes, aux contours bien définis, par contre, favorisant l’impression des radiations bleues et violettes pour lesquelles le bromure d’argent est particulièrement impressionnable, retardant au contraire ou absorbantd’une façon complète les radiations vertes, jaunes, orangées ou rouges qui n’ont que peu ou point d’action sur le bromure d’argent, l’emploi de

F. MONPILLARD.

l’écran bleu venait en quelque sorte exagérer les contrastes résultant de la différence d’impressionnabilité aux différentes radiations colorées du spectre existant entre la rétine humaine et les couches sensibles.

L’épreuve photographique d’un tissu coloré en bleu se détachant, à la vision oculaire, vigoureusement sur le fond, ne nous montrait qu’une pâle grisaille aux détails mal accusés, noyés dans un excès de lumière.

Celle d’un organe coloré en jaune ou en rouge montrant à l’examen direct et par transparence de nombreux et fins détails déstructuré, nous donnait une silhouette se détachant, il est vrai, nettement et vigoureusement sur le fond, mais d’apparence absolument opaque, sans qu’aucun de ces détails de structure fût visible.

Orthochromatisme. — Dès 1873, les recherches de M. le Professeur Vogel démontrèrent la possibilité de rendre, par l’emploi de teintures spéciales, le bromure d’argent sensible aux radiations vertes et jaunes, et de reproduire ces couleurs avec leurs valeurs exactes; deux années plus lard, les mêmes résultats étaient obtenus par le même savant pour les rayons orangés et rouges.

Les procédés orthochromatiques étaient créés et devaient définitivement entrer dans la pratique courante à la suite des travaux de Becquerel en France, Ives à Philadelphie, Obernetter, Scolick en Allemagne.

Ce progrès apporté dans les procédés photographiques, per mettant de reproduire avec leurs valeurs exactes les objets colorés quelles que soientla nuance et l’intensité de la coloration, présentait une importance capitale pour la Microphotographie, si nous considérons que le développement de certaines sciences telles que l’Embryologie, l’Histologie, la Bactériologie, etc., est dû, pour la majeure partie, à l’emploi des réactifs colorants.

Du jour où nous avons eu entre les mains soit des substances nous permettant de modifier à notre gré la sensibilité du bromure d’argent pour telle ou telle région du spectre, soit des plaques toutes préparées telles que les plaques ortho-

LA MICROPHOTOGRAPH l K. 7

chromatiques de Mi\l. Lumière frères susceptibles d’être impressionnées soit par les radiations vertes et jaunes, soit par les radiations jaune orangé et rouges, la Microphotographie entrait dans une voie nouvelle.

Entreprendre l’étude détaillée des procédés orlhochromatiques nous entraînerait beaucoup trop loin; nous ferons, surtout remarquer que par l’emploi de ces procédés nous obtenons aujourd’hui, non seulement des microphotographies absolument satisfaisantes au point de vue de la netteté et de la précision avec lesquelles l’aspect des préparations soumises à l’élude se trouve reproduit, mais encore l’emploi de plaques orthochromatiques, combiné à celui des écrans colorés, nous permet de réaliser directement, au microscope, des sélections parla méthode que nous devons à nos compatriotes MM. Cros et I)ucos de Hauron et au moyen desquelles nous reproduirons par voie de synthèse pigmentaire les colorations mêmes observées dans la préparation soumise à l’étude.

Bien que rendu sensible aux radiations vertes, jaunes ou rouges, le bromure d’argent conserve toujours la faculté de s’impressionner bien plus rapidement sous l’action des radiations bleues ou violettes.

Il en résulte que, dans la pratique des procédés orthochromatiques, il y a en général avantage à modérer ou arrêter suivant les cas l’action de ces radiations très acliniques de façon à permettre aux autres d’impressionner la couche sensible.

Nous nous trouvons donc conduits, pour modérer ou arrêter ces radiations bleues ou violettes, à recourir à l’emploi d’un écran vert, jaune ou jaune orangé suivant le résultat que nous désirons obtenir.

Si la substitution de ces écrans à l’écran bleu autrefois employé par Moitessier nous place dans de meilleures conditions au point de vue de la reproduction des valeurs exactes des objets colorés, elle est éminemment favorable également au point de vue de la correction du foyer chimique des objectifs.

En effet, nous avons fait remarquer que dans les objectifs de microscope destinés à l’observation, l’achromatisme est réalisé pour les rayons jaunes et vert jaune.

F. MONPILLARD.

Écran jaune. — Si par l’emploi d’un écran coloré, de teinte convenablement choisie, nous faisons travailler notre objectif dans une lumière monochromatique, jaune par exemple, il est bien évident que nous nous plaçons dans les meilleures conditions possibles au point de vue optique. L’image phoiographique enregistrée sur une plaque sensible aux radiations jaunes devra présenter la même netteté que celle qui vient se peindre sur notre rétine.

C’est en effet ce que l’expérience vient confirmer. Lorsque nous sommes en possession d’objectifs possédant un foyer chimique, toutes les fois que la coloration le permettra, l’emploi de l’écran jaune présentera de sérieux avantages.

Cet écran jaune peut être constitué par une solution saturée d'acide picrique ou une solution de chromate neutre de potasse à 6 ou 8 pour ioo, suivant l’épaisseur de la couche liquide.

Ajoutons enfin que l’image vue en lumière jaune étant très lumineuse, les opérations toujours si délicates de mise au point se trouvent être considérablement facilitées.

Cependant, en raison des exigences actuelles de la Microphotographie, il est aujourd’hui indispensable de pouvoir disposer d’objectifs de microscope dépourvus de foyer chimique et capables de donner, aussi bien en lumière blanche qu’en lumière colorée, des images photographiques irréprochables.

Objectifs. — Cette lacune est heureusement comblée. Les progrès réalisés depuis plusieurs années dans la fabrication des verres d’optique ont permis de rendre beaucoup plus parfait l’achromatisme des objectifs. Ceux qui nous sont aujourd’hui livrés par les grands opticiens français et étrangers réunissent toutes les conditions que l’on est en droit de souhaiter.

Nous voulons parler surtout ici des objectifs achromatiques et nous insistons sur ce point, désirant avant tout rester dans le domaine de la pratique.

En effet, l’emploi de ces nouveaux verres, auxquels nous faisons allusion, a amené la maison Zeiss d’abord, puis les autres opticiens d’Europe et d’Amérique, à créer un type spé-

cial d’objectifs désignés sous les noms d ’ apochromatiques , semi-apochromatiques, pantachromatiques , etc., dans lesquels les aberrations de réfrangibilité et de sphéricité sont corrigées d’une façon aussi parfaite que possible.

L’apparition de ces nouvelles combinaisons fit croire que ces objectifs devaient uniquement et définitivement remplacer les achromatiques pour la Microphotographie.

En pratique, il n’en est rien ; les perfectionnements apportés dans la construction des objectifs achromatiques font que ceux qui nous sont livrés aujourd’hui par les grands opticiens français et étrangers peuvent rivaliser avec les apochromatiques; nous ajouterons meme qu’ils présentent sur ces derniers un avantage très appréciable au point de vue photographique, c’est celui de donner un champ net notablement plus étendu.

Dans tous les cas, ces derniers progrès réalisés dans l'Optique microscopique ont eux-mêmes, pour une large part, contribué à ceux de la Microphotographie.

En dehors de l’absence du foyer chimique, quelles sont les qualités que nous devons rechercher dans les objectifs destinés à la Microphotographie?

i° Le pouvoir définissant : il résulte de la parfaite correction des aberrations, réalisée aujourd’hui d’une façon complète par tous les bons opticiens;

2° Le pouvoir résolvant ou séparateur réside dans la propriété que doit posséder un objectif de séparer ou résoudre optiquement, à un grossissement donné, deux points, deux lignes d’une structure très délicate;

3° Le pouvoir pénétrant, grâce auquel la mise au point étant effectuée sur un détail situé dans un plan donné de l’objet étudié, les détails se trouvant dans des plans en deçà et en delà de celui-ci par rapport à l’axe de l’objectif seront perçus avec une égale netteté.

Or le pouvoir pénétrant et le pouvoir résolvant d’un objectifs sont liés l’un à l’autre par une relation commune : l’ouverture numérique de cet objectif.

Si la valeur de cet angle augmente, son pouvoir séparateur augmente également alors que sa pénétration diminue