PHOTOGRAPHIES SUR CHAMP NOIR

est une mire divisée en parties alternativement noires et blanches; ces divisions ont une longueur de 0'",bO; elles se reproduisent dans la photographie et servent d'échelle pour mesurer la longueur réelle des espaces parcourus entre deux images successives , la taille du sujet , l'amplitude de ses mouvements, etc.

En face de l'écran est une chambre noire contenant l'appareil photographique (fig. 17). Celte chambre, montée sur des roues, se déplace le long d'un petit chemin de fer, s'approchant ou s'éloignant de l'écran, suivant les besoins de l'expérience , la grandeur des images qu'on veut obtenir et la nature des objectifs employés.

La figure 18 est obtenue ainsi ; elle représente un coureur dont

Fie:. 18. Photographies instantanées d'un coureur. Dix images par seconde. Durée de pose : 1/1000 de seconde. (Journal la Nature.)

les images sont prises à des intervalles de 1/10 de seconde ; le temps de pose n'est que de 1/1000 de seconde

La méthode des photographies instantanées successives sur fond noir s'applique à l'étude des différents types de locomotion. Les oiseaux blancs, par exemple, donnent de très bonnes photographies sur lesquelles on saisit les curieuses attitudes du corps et des ailes aux différents instants du vol.

1. La reproduction des photographies par un procédé qui supprime entièrement l'intervention du graveur présente un sérieux avanlage au point de vue de la fidélité des images. J'ai recouru dans celle publication au procédé imaginé par M. Petit et désigné par lui sous le nom de similigravure. Il eût été difficile d'obtenir autrement des figures oii la précision absolue est une qualité indispensable.

MÉTHODE GRAPHIQUE

La figure 19 montre un pigeon blanc qui vient d ètre làclié audevant de l'écran noir et qui vole parallèlement à cet écran »,

On y peut voir, relativement à la netteté des images, une grande supériorité sur mes premières épreuves. Ce ne sont plus de simples silhouettes, comme on en avait le plus souvent avec l'emploi du fusil, mais des images assez bien formées pour pouvoir supporter un agrandissement de dix à quinze diamètres ^ Ce progrès tient, d'une part à ce que l'objet photographié se détache en

Fig. 19. Images successives d'un pigeon volant devant l'écran- noir.

clair sur un fond noir, et d autre part à la plus grande perfection de la mise au point. En effet, il devient plus facile de régler l'appareil photographique lorsqu'on sait approximativement à quelle distance passera l'oiseau.

Les admissions de la lumière se faisaient neuf fois par seconde, et le temps d'éclairage était d'environ 1/900 de seconde. Cette brièveté du temps de pose est encore une condition nécessaire à

1. Quand on veut étudier le vol d'oiseaux non apprivoisés, il faut leur allachcr aux pattes une corde longue et légère fixée par des bracelets de cuir. A son extrémité, la corde est attachée à un pendule pesant formé d'un poids de quelques kilogrammes suspendu .à une licelle. Cette masse cède à la traction de la corde tendue par l'oiseau et empêche la production d'un choc dont les effets seraient dangereux pour l'animal

2. Des photographies de mouettes au vol, d'une netteté parfaite, ont été récemment obtenues par M. Lugardon de Genève. Ces images, prises exclusivement au point de vue artistique, ne sauraient servir à l'analyse physiologique du vol, car elles ne sont point disposées en séries, mais représentent seulement l'une des altitudes de l'oiseau pendant le vol.

PHOTOGRAPHIES SUR CHAMP NOm.

la netteté des images, car elle ne permet pas à l'oiseau de se déplacer sensiblement pendant qu'on en prend la photographie.

Si maintenant on considère la série des altitudes que présente l'oiseau aux différents instants de son vol, on trouve quelques images qui, au premier abord, sont assez étranges ; ainsi l'oiseau, en abaissant ses ailes, les poi te tellement en avant que sa tête disparaît à certains instants, complètement couverte par les ailes, dont la pointe se trouve bien en avant du bec. Cette position singulière se voyait, du reste, sur certaines photographies inédites que M. Muybridge a obtenues et qu'il a bien voulu me montrer. Enfln, on pouvait prévoir cette attitude d'après les résultats que

Fig. 20. Trajectoire de rextrémite de l'aile d"un pigeon, inscrite mécaniquement pendant le vol. Une flèche indique le sens du mouTcment de l'aile.

m'a donnés autrefois l'inscription mécanique des mouvements de l'aile.

Cette inscription, péniblement obtenue au moyen d'instruments compliqués et délicats *, ne paraît pas avoir inspiré beaucoup de confiance à ceux qui s'occupent de l'étude du vol. Toutefois, si l'on rapproche les images photographiques de la courbe tracée par les appareils inscripteurs, on trouve une concordance complète entre la courbe et les photographies. La figure 20, en effet, montre que, sur le pigeon, l'extrémité de l'aile décrit une sorte d'ellipse très allongée; elle fait voir que l'articulation de l'épaule qui correspond par sa position à l'entrecroisement des deux coor-

1. Comptes rendus de V Académie des Sciences, \. LXXIV, p. 589.

MÉTHODE GRAPHIQUE

données x et y se trouve à la partie postérieure du grand axe de cette ellipse et que, par conséquent, c'est en avant surtout que se porte l'aile de l'oiseau. La photographie justifie donc pleinement les résultats donnés par la méthode graphique.

Dans la figure 20, une flèche indique le sens du mouvement de l'aile : ce mouvement se fait en bas et en avant, puis en haut et en arrière. La photographie doit justifier cette conclusion tirée de l'inscription mécanique du mouvement. Mais, si l'on regarde l'ordre dans lequel se présentent les attitudes successives dans une image collective, on trouve, suivant les cas, des ordres de succession différents : cela dépend du rapport qui existe entre

Fig. 'il . Pigeon au vol. Les pholographies sont prises à la même phase des révolutions successives de l'aile.

l'intervalle de temps qui sépare les images successives et la fréquence des mouvements de l'aile. Ainsi, en ralentissant un peu la rotation du disque fenêtré, on a eu la série d'images représentée figure 21. Dans cette série, à chaque image, l'oiseau se retrouve toujours dans la même attitude : c'est que la période des battements de ses ailes coïncidait avec celle des éclairages de l'appareil photographique. Des expériences antérieures m'ont appris, en eff'et, que le pigeon donne environ huit coups d'aile par seconde ; or c'était précisément la vitesse de la rotation du disque fenêtré; il était donc naturel que chaque nouvelle admission de la lumière retrouvât toujours le pigeon dans la même

l'IIOTOGKAPllIES SUU CHAMP XOIK

altitude. Le seul changement, d'une image à l'autre, consistait en une translation de l'oiseau.

La figure 21 montre le pigeon au milieu de la phase d'abaissement de ses ailes. Il n'y a pas de doute à cet égard, les plumes s'infléchissent par la résistance de l'air brusquement frappé, et l'aile se courbe à son extrémité, présentant l'apparence d'une surface à concavité supérieure. D'un bout à l'autre de la série des images, cette attitude se reproduit, sauf quelques différences tenant au changement d'inclinaison du corps de l'oiseau. Ainsi, vers la fin de son vol ascendant, le pigeon redressait son corps et l'inclinait sur le côté, de manière à présenter à l'appareil photographique sa face ventrale.

On voit encore dans cette figure, que les images successives sont séparées par des intervalles assez régulièrement croissants. Cela signifie qu'entre deux éclairages consécutifs, l'oiseau avait parcouru des distances de plus en plus grandes. Tous les oiseaux présentent, au début de leur vol, une accélération de ce genre. Veut-on mesurer en mètres ces espaces franchis par l'oiseau, l'échelle métrique placée en haut de la figure permet cette évaluation et montre que l'oiseau parcourait d'abord l'",20 entre deux coups d'aile, c'est-à-dire en '/s de seconde, soit 9"',60 par seconde; du cinquième au sixième coup d'aile, l'espace franchi est de 1"',70, soit 13'", 60 par seconde.

On remarquera toutefois que, dans celte expérience, le vol ne s'effectuait pas parallèlement au plan de la glace sensible, mais, qu'en s'élevant, l'oiseau se rapprochait un peu de l'appareil. La figure 21 ne serait donc pas favorablement choisie pour déterminer la vitesse du vol.

Dans la figure 19, les espaces successivement parcourus vont toujours en se raccourcissant : cela tient à ce que l'oiseau s'élevait en volant; or, c'est toujours aux dépens de la vitesse que se produisent ces mouvements ascendants.

En faisant varier légèrement la vitesse de rotation du disque tournant, il est clair qu'on ne rencontrera plus la même période des révolutions de l'aile de l'oiseau et que, si la rotation est convenablement réglée, on obtiendra des images dans lesquelles l'aile se montrera à des phases successives de sa révolution. Or ces phases seront d'autant plus rapprochées les unes des autres que la période de révolution du disque fenètré se rapprochera davantage de celle de l'aile.

30 MÉTHODE GRAPHIQUE

On pourra ainsi faire une analyse stroboscopique des mouvements du voP. Cette analyse a déjà été tentée il y a quelques années par MM. Gauchot et Pénaud, mais la méthode optique donne des sensations trop fugitives pour qu'on puisse bien saisir la succession des mouvements, tandis que la photographie livre à l'étude un document permanent beaucoup plus précieux.

Suivant que la révolution du disque sera un peu plus ou un peu moins rapide que celle de l'aile, on verra, dans la série des images, une succession différente des mouvements. Pour que la succession des altitudes de l'aile soit en sens direct, c'est-àdire dans l'ordre où ces mouvements s'effectuent dans le vol, il faut que la rotation du disque soit un peu plus lente que la révolution de l'aile de l'oiseau. Chaque nouvel éclairement de l'appareil rencontrera l'aile à une phase plus avancée de son parcours, et les images s'échelonneront sur la plaque dans l'ordre réel du mouvement. Avec une rotation plus rapide, l'aile se trouverait, au contraire, toujours en retard, et les images donneraient l'apparence de mouvements renversés. C'est ce qui a eu lieu (fig. 19).

Il y a différents moyens pour déterminer si une série d'images donne les mouvements en sens direct ou en sens inverse.

D'abord, il est facile de distinguer une aile qui s'abaisse d'une aile qui s'élève : la première seule présente l'inflexion des plumes par la résistance de l'air et la forme concave par en haut dont nous avons parlé. Si, dans une série d'attitudes voisines, l'une des images montre l'aile infléchie par la résistance de l'air, cette forme suffira pour caractériser le sens du mouvement. Une aile portée en avant et courbée par l'air signifie donc que le sens du mouvement est en avant et en bas.

Un autre moyen consiste à multiplier le nombre des images de manière à être sûr que ce nombre excède de beaucoup celui des coups d'aile, et que, par exemple, quatre ou cinq images consécutives se produisent dans une même révolution du vol. Si le nombre des images était trop grand, il en résulterait de la confusion; mais avec un disque muni de cinq fenêtres, et tournant environ huit fois par seconde, on est assuré d'obtenir les images avec leur succession réelle. On voit alors que le sens du mouvement est bien celui que représente la courbe de la figure 20. Enfin, si l'on examine la position de l'aile aux différentes phases