CHAPITRE PREMIER

Quand on observe sur un écran l’image d’un objet vivement éclairé, produite par une lentille ordinaire, on remarque que ses contours, loin de se dessiner avec netteté, sont au contraire vagues et confus, et présentent toujours des colorations plus ou moins brillantes. Ce phénomène, désigné sous le nomd ’ aberration chromatique, a pour cause l’inégale réfrangibilité des rayons diversement colorés qui composent la lumière blanche; il est facile de se rendre compte de sa production, en examinant ce qui se passe lorsqu’un rayon lumineux se réfracte à travers un prisme.

On sait en effet que, lorsqu’un pinceau de lumière solaire tombe sur un prisme, les rayons émergents, au lieu de conserver la forme du faisceau primitif,

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donnent, si on les reçoit sur un écran, une image étalée et diversement colorée, connue sous le nom de spectre solaire. Cette expérience démontre, nonseulement que la lumière blanche n’est pas homogène, mais que les divers rayons colorés qui la composent se réfractent inégalement en traversant un même milieu : c’est ainsi qu’entre les rayons rouges, qui sont le moins déviés, et les violets, qui le sont le plus, se trouvent placés, dans leur ordre de réfrangibilité, l’orangé, le jaune, le vert, l’indigo et le bleu.

En étudiant avec soin les diverses propriétés de ces différents rayons, on n’a pas tardé à reconnaître quelles étaient essentiellement variables, selon la couleur de la lumière. C’est ainsi que les propriétés calorifiques résident surtout dans le rouge, tandis que le jaune est remarquable par sa puissance lumineuse, et à mesure qu’on se rapproche du violet, on voit naître des propriétés chimiques de plus en plus intenses. Mais ce n’est pas tout encore. Si l’on place une substance photogénique au delà du violet, en un point où l’œil ne perçoit plus aucune lumière, on verra qu’elle est encore impressionnée, et souvent même elle Test plus vivement que dans toute autre partie du spectre. Il existe donc dans la

radiation solaire des portions qui ne se révèlent pas à nos sens, et qui ne deviennent sensibles que dans des conditions déterminées,

Si l’on examine maintenant ce qui se passe dans une lentille biconvexe, celle-ci, pouvant être complètement assimilée à un prisme, devra produire sur les rayons lumineux des phénomènes tout à fait analogues. Il est évident, en effet, d’après ce qui précède, que les rayons violets, les plus réfrangibles, devront se croiser en un point plus rapproché de la lentille que les rayons rouges ; de sorte que les divers foyers, au lieu de se réunir en un point mathématique, seront étalés sur une ligne plus ou moins longue, suivant la convexité du milieu réfringent. Il en résulte, au point de vue pratique, que les images produites par une semblable lentille seraient colorées sur leurs bords, et que le foyer chimique ou actinique ne correspondrait pas au foyer visuel.

On corrige partiellement ce défaut en formant un objectif avec deux substances d’un pouvoir dispersif différent, qui feront converger en un même point deux rayons de couleur déterminée. C’est ce qu’on réalise dans la construction des objectifs microscopiques, qui sont achromatisés par la corn-

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binaison de deux lentilles, l’une eonvexe, de crown, l’autre coneave, de flinf, possédant des courbures que l’on détermine par le calcul. Malheureusement, un semblable moyen permet de réunir seulement deux espèces de rayons; et comme, pour les observations microscopiques, on a tout intérêt à obtenir une image qui présente à l’œil son maximum de netteté en même temps qu’une trèsvive lumière, ce sont les rayons les plus lumineux, c’est-à-dire le rouge et le jaune, qui doivent être achromatisés, sans qu’on ait à se préoccuper des autres, qui n’impressionnent que très -faiblement la rétine. Aussi ces objectifs présentent-ils souvent un foyer chimique, et la netteté de l’épreuve photographique est loin de correspondre alors à celle de l’image examinée sur l’écran (1).

Il est cependant de la plus haute importance d’ob-

(I) Il résulte des expériences de MM. Lerebours et Secretan qu’un objectif sans foyer chimique pour les procédés secs donnerait une légère différence pour les procédés humides. J’ai pu m’assurer de l’exactitude de celte assertion pour les objectifs de microscope, en comparant les résultats obtenus sur collodion sec ou humide. La différence est, dans tous les cas, très-peu considérable, et peut être négligée sans cause d’erreur dans les appareils à amplification directe. Ce n’est que dans les cas où l’on fera usage des instruments à petites épreuves qu’il devient utile d’en tenir compte.

vier à ce grave inconvénient, et plusieurs moyens ont été proposés pour résoudre le problème. M. Bertsch, qui s’est occupé avec le plus grand succès de la photographie des objets microscopiques, s’explique en ces termes à cet égard : « Quant » aux objectifs, comme il n’est pas encore possible » de les obtenir rigoureusement achromatiques, il » faut en calculer d’avance les foyers actiniques, » les monter sur un système mû par des vis micro- » métriques d’une grande finesse, et portant, à » l’une de leurs extrémités, des points de repère » fixes auxquels correspondent les numéros des » lentilles. La différence entre le foyer visible et le » foyer actinique n’étant le plus souvent que de » quelques centièmes de millimètre, on ne saurait » apporter trop de soin dans la confection du cha- » riot portant les objectifs et des vis qui servent à * le faire mouvoir. »

Sans nier la valeur théorique de cette méthode, on verra sans peine qu’elle est, dans la pratique, d’une application bien difficile, pour ne pas dire impossible. Les personnes familières avec l’usage du microscope savent, en effet, quelles difficultés on éprouve pour la simple mise au point, lorsqu’on se sert de puissants objectifs adaptés aux

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instrumenls les mieux construis. Une légère secousse imprimée à l’appareil suffit quelquefois pour altérer la netteté de l’image, et ce n’est pas quelques centièmes de millimètre seulement qu’il s’agit d’apprécier , mais une fraction souvent bien plus petite. Qu’arrivera-t-il dans une correction qui n’a de contrôle que le résultat définitif? Si un semblable moyen peut réussir entre les mains habiles de M. Bertsch et avec des instruments d’un mécanisme rigoureusement irréprochable, il n’en est pas moins d’une telle difficulté d’exécution, qu’il ne saurait entrer régulièrement dans la pratique.

Une manière d’opérer beaucoup plus en harmonie avec les exigences de la photographie est celle qui a été proposée, il y a peu de temps, par l’abbé comte Castracane (1). Elle consiste dans l’emploi d’une lumière homogène, qui ne peut nécessairement donner qu’un foyer unique; et si, déplus, cette lumière est susceptible par sa nature d’impressionner chimiquement la plaque sensible , il est évident que le foyer chimique coïncidera rigoureusement avec le foyer visuel, et il n’y aura aucune correction à effectuer. L’auteur de cette méthode

(1) Nuovi Lincei , t. XVII, 6 mars 1 884. — Bibliothèque universelle deGenève: mai 1865.

s’est servi, pour la réaliser, de moyens qui ne laissent rien à désirer au point de vue théorique, mais qui ont l’inconvénient d’être d’une exécution difficile et compliquée. La lumière solaire traverse, avant d’arriver sur l’appareil éclaireur, un large prisme d’un pouvoir dispersif assez grand pour donner un spectre très- étalé. Un diaphragme convenablement disposé ne laisse parvenir sur le concentrateur que les rayons bleu verdâtre , dans lesquels réside une grande activité chimique, et l’image est ensuite mise au point par les moyens ordinaires. Cette méthode permet non-seulement d’éliminer d’une manière absolue l’inlluenee des foyers chimiques, mais elle possède encore l’avantage d’augmenter la netteté, en détruisant cetle superposition d’images causée par l’aberration chromatique. C’est ainsi, par exemple, que les stries très-fines de certaines navicules, qui ne sont visibles qu’avec les grossissements les plus puissants, se distinguent très-aisément, par l’emploi de ce mode d’éclairage, à l’aide d’objectifs trèsfaibles.

L’application de la lumière monochromatique aux observations microscopiques n’est pas d’ailleurs nouvelle dans la science. M. Brewster a signalé depuis longtemps l’utilité de la lumière jaune, qui

MOITESSIER. — Photogr. 11

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permet d’obtenir d’excellents résultats avec les microscopes les plus défectueux.

Celte méthode fournit, comme on le prévoit, des épreuves d’une netteté très-remarquable; mais elle peut recevoir une grande simplification qui la rendra d’un emploi plus facile en lui conservant ses principaux avantages. On peut, en effet, supprimer le prisme, et produire des effets à peu près identiques en interposant sur le trajet des rayons lumineux un milieu transparent qui ne laisse arriver que de la lumière sensiblement homogène et d’une couleur telle, que son activité chimique soit suffisamment intense. L’emploi d’une glace à faces parallèles colorée en bleu par du cobalt serait d’un usage avantageux, s’il était facile de se la procurer dans de bonnes conditions. Malheureusement les verres bleus du commerce sont généralement assez défectueux, et il est préférable de se servir d’un liquide coloré contenu dans une petite cuve verticale à faces parallèles (1). Le sulfate de cuivre ammoniacal se

(1) On peut construire soi-même très-facilement ces petites auges en mastiquant trois bandes étroites de glace entre deux plaques de glace aussi pures que possible. Un mastic composé de cinq parties de colophane, une de cire jaune et une de colcotar, s’applique à chaud avec facilité. La surface de la cuvette

prête parfaitement à ce genre d’expériences ; la lumière qu’il transmet impressionne rapidement les sels d’argent, et est assez monochromatique pour établir une coïncidence presque complète entre les foyers chimique et visuel. On peut aussi remplacer le sulfate de cuivre ammoniacal par le réactif de Barreswil, qui consiste en un mélange de sulfate de cuivre, de tartrale neutre de potasse et de soude caustique. La lumière transmise par ce liquide , quoique un peu plus mélangée de rouge que la précédente, se prête peut-être mieux au but que l’on se propose d’atteindre.

Si l’on étudie la constitution du spectre solaire que l’on obtient en interposant l’un ou l’autre de ces liquides sur le trajet des rayons lumineux, on observe des différences importantes qu’il est utile de signaler ici. Le spectre visible du sulfate de cuivre ammoniacal est compris entre l’orangé et le violet, depuis la raie D de Frauenbofer jusqu’aux raies H ; son spectre photogénique commence dans le vert jaunâtre et se prolonge fort loin dans la por-

doit être telle qu’elle puisse recevoir, à une distance convenable du condensateur, tous les rayons qui en sortent ou qui y arrivent. Une surface de 4 ou 5 centimètres de côté est généralement suffisante.

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tion ultra-violette. Dans les mêmes conditions, le réactif cupro-potassique donne un spectre visible dans lequel le rouge a beaucoup plus d’intensité. On y distingue assez nettement jusqu’à la raie C de Frauenhofer, mais ce n’est qu’avec peine qu’on aperçoit la raie H située dans le violet. Quant au spectre chimique, il commence, comme dans le cas précédent, entre le jaune et le vert, pour se limiter presque à la raie H, sans rien donner de sensible dans la partie ultra-violette (1).

On voit, d’après ces observations, que cette dernière substance, moins monochromatique que la première, donne cependant un spectre chimique mieux limité, de sorte qu’il y aurait avantage à se servir du sulfate ammoniacal pour la mise au foyer, et à le remplacer par la liqueur de Barreswil , pendant l’impression de la plaque sensible. En éliminant ainsi l’action des rayons chimiques invisibles, on aurait, il est vrai, l’inconvénient de ralentir un peu

(1) Ces expériences crnt été faites en photographiant le spectre sur des plaques préparées au collodion sec. Les liquides bleus contenaient tous les deux la même proportion de sulfate de cuivre cristallisé, et étaient renfermés dans les cuves d’une épaisseur identique. Quant au spectre lui-même, il était produit par un prisme de lïint, et projeté à 1\ ide d’un appareil photographique ordinaire.

l’impression photographique ; mais ce léger défaut est largement compensé par la plus grande netteté de l’épreuve.

Quant à l’épaisseur à donner à ces cuves, elle est subordonnée à la concentration du liquide bleu qu’elles sont destinées à recevoir. Une solution renfermant un quinzième de son poids de sulfate de cuivre convient très-bien, si on l’emploie sous une épaisseur de 4 à 5 millimètres (1). La position de l’auge, relativement aux diverses parties de l’appareil, a aussi son importance, car elle permet de régler, dans certaines limites, l’action que le liquide bleu exerce sur les rayons solaires. Celui-ci

(1) On prépare cette dissolution en dissolvant 20 grammes de sulfate de cuivre pur dans I 00 grammes d’eau distillée, et ajoutant de l’ammoniaque en léger excès, de manière à redissoudre le précipité bleu qui se forme d’abord. On amène ensuite le volume à 300 centimètres cubes par de l’eau distillée.

Dans le cas où l’on donnerait la préférence au réactif cupropotassique, on opérera de la manière suivante : 20 grammes de sulfate de cuivre sont dissous dans 150 grammes d’eau distillée ; on fait, d’autre part, une solution de 60 grammes de potasse caustique et de 80 grammes de sel de Seignette (tartrate de potasse et de soude) dans la même quantité d’eau, et l’on mélange les deux liqueurs liltrées. Ce réactif s’altère à la longue sous l’influence de la lumière, de sorte qu’il faut rejeter chaque jour le contenu de la cuve. Le flacon de réserve sera conservé dans l’obscurité.

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produira, en effet, le maximum d’absorption, lorsque les rayons lumineux le traverseront avant de tomber sur le condensateur ; mais si la cuve se trouve placée en H (fig. o7j, entre la lentille et son

Fig. 37. — Disposition de l’appareil éclaireur.

B. Règle horizontale munie d'une coulisse. — I. Miroir argenté. — E. Diaphragme. __ j) Lentille convergente. — H. Cuve à sulfate de cuivre. — M. Miroir du microscope. — F. Éclairage Dujardin.

foyer, il est facile de concevoir que son action deviendra moins intense, puisque la même quantité de lumière traversera une section plus petite du milieu

coloré. On voit, de plus, que cette action diminuera à mesure que l’auge sera placée sur des portions de plus en plus rétrécies du cône réfracté. On pourra donc, avec un même vase et une même dissolution, obtenir des effets différents, selon la position qu’on lui fera occuper dans l’appareil éclaireur.

L’emploi de la lumière bleue a l’inconvénient de produire une image très-peu éclairée, qu’il est difficile de mettre au point avec assez de précision. Cette difficulté, qui ne se présente d’ailleurs que pour les appareils à grandissement direct, se transforme au contraire en un avantage incontestable, si l’on adopte les instruments destinés à produire de petites épreuves. Dans ce cas, la mise au foyer s’effectuant à l’aide d’un oculaire, on a surtout à craindre l’influence d’une lumière trop vive qui n’est pas sans danger pour l’œil de l’observateur, et l’interposition du milieu coloré permet, en absorbant les rayons les plus lumineux, de se livrer sans fatigue à cette opération délicate. Dans les autres circonstances, l’intensité trop faible de l’image empêche d’en étudier les détails avec facilité, et, bien que la mise au point ne soit jamais impossible, on la rendra moins pénible par une disposition spéciale qui élimine cette difficulté.

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D’après ce qui a été dit plus haut, il est facile de prévoir qu’une image mise au foyer dans la lumière bleue devra perdre sa netteté, si l’on supprime le milieu coloré sans rien changer aux autres pièces de l’appareil ; mais il sera facile, en reculant l’écran, de trouver une position pour laquelle, sans toucher à l’objectif, l’image redeviendra nette dans la lumière blanche. Que l’on suppose main*, tenant cette nouvelle position déterminée pour un objectif donné, il est clair que, réciproquement, un objet mis au foyer sur cet écran avec de la lumière blanche, devra se trouver net dans la lumière bleue, lorsqu’on avancera l’écran d’une quantité égale : tout se réduit donc à chercher quelle sera, pour chaque objectif, la différence qui doit exister entre la position normale de l’écran pour un éclairage bleu et celle qu’il devrait occuper pour la lumière blanche. Cette différence, toujours assez considérable pour être appréciée avec précision, se détermine à l’aide d’un appareil très-simple au moyen duquel on donne successivement diverses positions à l’écran qui reçoit l’image.

A la glace dépolie de la chambre noire on substitue un châssis spécial sur la partie postérieure duquel est fixée une boite de bois AB (fig. 38)

de 10 à 15 centimètres de profondeur. Le fond de cette boite porte un tube fixe C, dans lequel glisse à frottement dur un second tube D, dont la partie antérieure reçoit un disque de carton blanc E, destiné à servir d’écran. On peut faire occuper à ce disque des positions très-différentes en enfonçant plus ou moins le tube D, et retrouver aisément ces

Fig. 38. — Écran mobile pour la correction des foyers chimiques.

D. Tube gradué coulissant dans le tube fixe C, et supportant l’écran E.

positions à l’aide d’une graduation en millimètres, dont le zéro doit correspondre au point où l’écran coïncide exactement avec la surface de la plaque sensible. Le jeu de cet appareil est facile à comprendre : après avoir mis l’écran au zéro, on met exactement au foyer l’image d’un objet éclairé par de la lumière bleue. Si l’on supprime alors le milieu coloré, l’image perd ordinairement une partie de

sa netteté; mais il suffit de retirer l’écran dans la boite, sans toucher à la vis du microscope, pour trouver une nouvelle position, où l’image sera nette dans la lumière blanche.

Le nombre de millimètres lu sur le tube D exprime la différence qui existe entre le foyer visible de l’objectif employé et son foyer correspondant aux rayons bleus. Le position ainsi déterminée sera évidemment celle où l’on devra mettre au point dans la lumière ordinaire pour obtenir une épreuve nette, lorsque la glace sensible occupera une position coïncidant avec le zéro de l’écran. Il est inutile d’ajouter que cette différence est variable avec les différents objectifs, et que, pour un même système, elle n’est pas la même pour toutes les longueurs de chambre noire. Avec certains objectifs peu puissants, la correction nécessaire s’élève quelquefois à 6 ou 7 centimètres ; elle devient généralement beaucoup moindre pour les lentilles à foyer plus court, et souvent même elle est tout à fait négligeable quand on fait usage des objectifs les plus forts.

Deux difficultés se présentent pour effectuer cette correction d’une manière précise. La faible intensité de l’image rend en effet assez pénible sa mise

au point rigoureuse, et il est nécessaire, de placer tout l’appareil dans une pièce aussi obscure que possible, afin de ne pas être gêné par la lumière extérieure. 11 est également fort utile de faire usage, dans cette opération, d’une petite lunette grossissant de deux à trois fois, pour que la mise au foyer corresponde aux détails les plus délicats de la préparation.

La seconde condition, plus importante à réaliser que la première, consiste dans le choix de testobjets en harmonie avec la puissance de l’objectif. Lorsqu’on donne à la chambre noire une assez grande longueur, l’image semble en effet rester au point pour des positions très-différentes de l’écran, et ce n’est qu’en examinant des préparations, dont les détails ne sont visibles qu’avec peine au moyen de l’objectif dont on fait usage, que l’on parvient à faire cette correction d’une manière bien rigoureuse. S’il est facile de trouver, parmi les navicules, des test-objets convenables pour les forts grossissements, cela devient moins aisé pour les numéros plus faibles, et l’emploi du micromètre de Nobert, dont il a déjà été question, serait ici de la plus grande utilité. Cet instrument consiste en trente groupes de lignes très-fines, tracées au diamant sur

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une lame de verre et disposées comme des portées de musique. Les lignes qui composent chaque portée, équidistantes entre elles, varient d’un groupe à l’autre par leur écartement, de sorte que le premier renfermerait 4/i3 lignes, si sa largeur était de 1 millimètre, tandis que le trentième en contiendrait 3600. Ce micromètre constitue ainsi une série de lest-objets de plus en plus difficiles à résoudre, selon le groupe que l’on examine, et il est toujours facile d’en trouver un qui se prête d’une manière convenable à un objectif déterminé.

Mais on pourra suppléer à cet instrument trop dispendieux par des préparations de navicules ou d'autres objets bien choisis : ainsi, les plumules de certains insectes, qui sont couvertes de stries croisées dont l’écartement varie, selon les espèces, de 8 à 30 dix-millièmes de millimètre, conviennent très-bien pour les objectifs d’une puissance moyenne, tels que les nos 2, 3 et l\ ; enfin, pour les grossissements inférieurs à ceux qui précèdent, les test-objets doivent posséder des détails moins délicats, et ils seront pris avec avantage parmi les organes élémentaires des végétaux. Les vaisseaux des fougères, les trachées, les cellules rayées, etc., présentent des stries ou des ponctuations dont la dis-

tance varie de 2 millièmes à 1 centième de millimètre, et qui sont toujours assez fortement accusées pour se dessiner avec netteté. Le tableau suivant indique la distance moyenne qui sépare les stries d’une série de test- objets choisis parmi des corps de diverses natures; il s’en trouvera toujours un en rapport avec la puissance de l’objectif.

Stries

transversales.

Stries

longitudinales

Trachées du Gunneria scabra

Vaisseaux ponctués de fougère

Vaisseaux ponctués du Gunneria scabra

Écailles du Colias Rharnni

— Bombyx dispar

Trachées du jonc (les plus petites) . .

Écailles du Lepisma saccliarinum . . .

— Pieris Brassicœ

— Lycæna Argus

Pleurosigma balticum

Navicula allenuata

Ecailles du Podura plumbea

Fibres musculaires du lézard

Pleurosigma angulatum

Dans beaucoup de ces test-objets, la distance qui qui sépare deux stries consécutives n’est pas constante sur les divers échantillons; les nombres contenus dans ce tableau correspondent à la moyenne de plusieurs déterminations faites sur les plus gros et sur les plus petits individus. On n’a pas non

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plus tenu compte, ni de l’épaisseur des stries, ni de la largeur des espaces qui les séparent, ce qui a cependant une assez grande influence sur la difficulté que l’on éprouve à en apprécier les détails (1). C’est ainsi, par exemple, que les stries des libres musculaires se voient plus facilement que celles du Pleurosigma ballicum , bien qu’elles soient plus rapprochées que celles de cette diatomée. La manière dont a été obtenue la préparation modifiant, comme on le verra plus loin, les conditions de l’observation, il nous a paru préférable de classer ici ces test-objets d’après la distance de leurs stries; ils devraient occuper un ordre un peu différent, si Fon avait égard à la difficulté de les résoudre.

Il ne faudrait pas croire cependant que, ces corrections une fois effectuées, on pût se dispenser d’interposer le liquide coloré pendant l’impression de la plaque sensible. Bien que le maximum d’action chimique se trouve placé dans la lumière bleue, les rayons d’une couleur différente sont loin d’être inactifs, et, de plus, on rencontre encore une action

(1) En divisant l’unité par chacun des nombres de ce tableau, on obtiendra le nombre de stries contenues dans un millimètre pour ces divers test-objets.

chimique très-puissante dans les rayons ultra-violets, qui ne sont pas lumineux. Il est donc nécessaire de limiter l’action de la lumière à celle qu’exerce une seule espèce de rayons, la netteté de l’épreuve se trouvant ainsi augmentée d’une manière très-notable. On voit par là que la durée de l’impression doit être plus considérable, puisqu’on élimine ainsi beaucoup de lumière active ; mais le ralentissement que subit l’opération est presque toujours assez faible pour qu’on n’ait pas à s’en préoccuper. Ce n’est que dans le cas où l’on fait usage d’une source de lumière peu intense, telle que la lumière diffuse ou certaines lumières artificielles, que l’emploi d’un milieu coloré devra être abandonné. Dans ces conditions, il sera cependant avantageux d’effectuer la correction qui vient d’être indiquée; la netteté de l’épreuve sera d’autant plus grande, que la mise au point aura été déterminée pour les rayons les plus actifs qui font partie de la lumière blanche.

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