CHAPITRE PREMIER

CAUSE PHYSIQUE DE LA VISION DES OBJETS EN RELIEF. — PREMIÈRES OBSERVATIONS A CE SUJET. — EUCL1DE ET GALIEN. — LÉONARD DE VINCI. — J.-B. PORTA. — FRANÇOIS AIGUILLON. — DE HALDAT. — ELLIOT. — H* MAYO.

— M. WHEATSTONE INVENTE, EN 1 8383 LE STÉRÉOSCOPE A RÉFLEXION. DAVID BREWSTER CONSTRUIT, EN 1844, LE

STÉRÉOSCOPE A PRISMES. — LE STÉRÉOSCOPE DE BREWSTER ET LES PHYSICIENS DE i/aCADKMIE DES SCIENCES DE PARIS, EN 1851.

Nous plaçons la description du stéréoscope immédiatement après celle de la photographie, parce que ces deux inventions sont étroitement liées l'une à l'autre, et se prêtent un mutuel appui. Que serait le stéréoscope sans la photographie ? Un instrument qui servirait à démontrer une proposition, quelque peu abstraite, de l'optique ; quipermettrait défaire vofr en relief certains solides géométriques, que font difficilement saisir, sur le papier, la règle et le compas. Jamais, sans le secours de la photographie, le stéréoscope ne serait parvenu à réaliser ces vues saisissantes de la nature^ qui mettent sous nos yeux les objets avec leurs reliefs, leurs anfractuosités et leurs saillies.

D'un autre côté, le stéréoscope est venu donner à la photographie une portée nouvelle et un intérêt inattendu. Ces vues de la nature, qu6 l'instrument de Daguerre nous fournit avec tant de simplicité, d'abondance et d'économie, mais qui ne représentent, comme tous les dessins , que des surfaces sans relie! ni profondeur, le stéréoscope permet d'en faire de petits tableaux, dans lesquels la nature se présente telle qu'elle apparaît à nos

yeux. Dans cette boîte magique, la peinture devient sculpture, les détails les plus minutieux apparaissent, une image muette s'anime, une photographie devient un buste, dont un sculpteur peut s'inspirer.

Les secours et les services ont donc été mutuels et réciproques entre ces deux iuve lirions.

Le stéréoscope fut découvert en 1838, et la photographie rendue publique en 1839. Ainsi, ces deux inventions se sont produites presque simultanément, comme s'il fallait que Tune arrivât précisément pour faire comprendre toute la valeur et l'importance de l'autre !

Mais abordons, sans plus tarder, l'étude particulière de cet instrument d'optique.

Comme l'indique son nom tiré du grec (ffTepeoç, solide, arxo7r£w, je vois), le stéréoscope est destiné à faire apparaître les images des objets en relief, comme s'ils étaient de véritables corps solides.

Sur quel principe repose cet instrument remarquable ? C'est ce que nous avons à expliquer dans cette notice, en même temps qu'à

décrire les principaux appareils qui servent à produire la vision stéréoscopique.

Les objets extérieurs produisent au fond de notre œil, une image semblable à celle qui se forme dans la chambre obscure des physiciens. Mais nos deux veux, en raison de leur écartement, ne sont pas placés exactement de la même manière par rapport à l'objet que nous considérons. Aussi les images produites à Tintérieur de chacun de nos yeux, ne sontelles pas exactement pareilles : Tune est plus étendue que l'autre; Tune est plus éclairée ou plus colorée que l'autre, etc. Nous recevons donc deux impressions distinctes, deux images différentes d'un même objet* Cependant tout le monde sait bien que ces deux perceptions se fondent, s'allient en un jugement simple, c'est-à-dire que nous n'apercevons qu'un objet unique. C'est là un phénomène bien curieux. U tient à diverses causes : à l'éducation des yeux, à une habitude prise dès l'enfance, à un effort, sans doute réel, mais dont nous n'avons pas conscience, et qui, combinant entre elles les deux images dissemblables perçues par chacun de nos deux yeux, les complète Tune par l'autre, et en compose une seule, conforme à l'objet considéré, c'est-àdire présentant le relief qui existe dans la nature.

C'est donc un effort de notre intelligence, sourd en quelque sorte, qui nous donne le sentiment du relief.

Ce sentiment du relief s'efface quand on regarde avec les deux yeux, des objets très-éloignés. Notre jugement devient alors incertain, et même trompeur. Pourquoi? Parce que l'intervalle qui sépare nos yeux est, relativement, si petit, que les deux images de l'objet situé à une grande distance, ne présentent plus de différence entre elles, s'accordent sans effort sur nos deux rétines, et ne produisent plus dès lors la sensation du relief.

Ainsi la sensation du relief est due à ce que deux images différentes d'un même objet, viennent se peindre sur la rétine de chacun de

nos yeux, et que ces deux images, se combinant, produisent le sentiment du relief. Nous nous contentons de poser, au début, ce principe, dont nous donnerons tout à l'heure la démonstration.

Il sera nécessaire, avant d'aller plus loin, de dire quelques mots des travaux et des observations qui ont amené la découverte du stéréoscope.

La première idée de la vision stéréoscopique, ou binoculaire , est fort ancienne. Elle se trouve dans les ouvrages du savant géomètre grec, Euclide, contemporain d'Archimède, qui professait les mathématiques à l'école d'Alexandrie, en Égypte, vers l'an 280 avant Jésus- Christ.

Euclide dit, en effet, que si nous croyons voir avec nos deux yeux un objet unique, cela tient à la rapidité extrême avec laquelle nos deux yeux en parcourent toutes les parties, et à la simultanéité d'impression faite ainsi dans nos deux yeux, par ces deux images, pourtant distinctes.

Le célèbre médecin grec Galieh, qui vécut à Rome, sous l'empereur Marc-Aurèle, c'est-àdire vers Fan 170 après Jésus-Christ, rapporte la même hypothèse. Nous disons hypothèse, car, à cette époque, cette théorie, n'ayant pas été démontrée expérimentalement, ne pouvait être qu'une conjecture.

Jusqu'au seizième siècle, aucun écrit ne rappelle la connaissance de ce principe. Il faut arriver jusqu'en 1S84 , pour trouver quelque renseignement à ce sujet.

C'est dans un manuscrit écrit à Milan, que le grand peintre florentin, Léonard de Vinci, consigna la différence qui existe entre les images d'un même objet, vu simultanément par les deux yeux. Un pas de plus, et la découverte du stéréoscope était faite par Léonard de Vinci. Mais l'étude des sciences n'occupa qu'accidentellement l'esprit de ce grandL homme.

Neuf années plus tard, le physicien italien

Jean-Baptiste Porta, fit des recherches sur le même sujet. Porta a donné un dessin tellement complet et tellement exact des deux images séparées, telles que les voit chacun dé nos yeux, et de l'image combinée qui vient se former par la superposition des deux premières, qu'on retrouve dans ce dessin, nonseulement le principe, mais encore la construction du stéréoscope,

MM. Alexandre Brown et John Brown oïit retrouvé récemment au musée Wicar. à Lille, deux dessins, qui furent exécutés par Jacopo Chimenti da Empoli , peintre de l'école florentine, né en 155&, mort en 1640. Ce document prouve que le fait observé par J.-B. Porta, avait beaucoup frappé ses élèves et ses continuateurs dans Tordre des sciences et des arts. Toutefois les ouvrages postérieurs ne disent rien de précis sur le même sujet.

Dans son Traité d'optique, publié à Anvers, en 1613, François Aiguillon rappelle que J.-B, Porta eut connaissance de la vision binoculaire d'images distinctes.

Depuis le dix-septième siècle jusqu'à nos jours, plusieurs savants, parmi lesquels nous citerons Gassendi, Harris et le docteur Smith, émirent des opinions assez diverses sur cette question, c'est-à-dire pour expliquer le fait delà vision simple d'un objet par deux yeux.

M. de Haldat, savant physicien de Nancy, qui s'est beaucoup occupé des phénomènes de la vision, a, le premier, étudié expérimentalement les effets de la vue simultanée de deux objets, de forme et de couleurs dissemblables. Mais il ne construisit aucun instrument propre à mettre ce principe en évidence.

En 1834, un physicien écossais, Elliot, eut l'idée d'un instrument destiné à faire voir simultanément deux images dissemblables, produisant la sensation du relief; mais il n'exécuta cet instrument que trois ans après* c'est-à-dire en 1839, après la découverte de M. Wheatstone.

C'est en \ 838, que parut le premier stéréoscope. M. Wheatstone, physicien anglais dont nous avons exposé les travaux dans la notice sur le télégraphe électrique, présenta à cette époque , à Y Association britannique pour l'avancement des sciences, son Mémoire sur la physiologie de la vision. M. Wheatstone soumit à cette société savante, à l'appui de ses théories, un instrument qu'il nommait stéréoscope, et qui avait pour but de démontrer que la superposition des deux images planes et dissemblables qui se forment sur la rétine de chacun de nos yeux, produit la sensation du relief

On ne saurait donc contester à M. Wheatstone l'honneur de l'invention qui nous occupe.

Dès 1832, H. Mayo avait, il est vrai, publié, dans la troisième édition de ses Oui- Unes of human pkysiology, quelques idées théoriquestrès-justessur cette question ; mais, pas plus que les autres savants qui avaient écrit sur le même sujet, il n'avait construit un instrument qui démontrât par l'expérience l'exactitude de ces vues.

L'instrument tel qu'il sortit des mains de M. .Wheatstone, était un stéréoscope à réflexion//les deux images se formaient sur deux miroirs plans. Excellent pour démontrer le principe de la superposition des images, cet appareil était volumineux et embarrassant ; il était loin de réunir toutes les conditions de simplicité qui devaient en faire un instrument d'amusement à la portée de tout le monde.

L'inventeur le comprit lui-même ; aussi chercha-t-il à perfectionner son appareil. Il fit plusieurs essais pour transformer son stéréoscope àré flexionmxm stéréoscope àréfractiony c'est-à-dire pour substituer des prismes réfracteurs aux miroirs employés pour former les deux images ; mais il ne put y parvenir.

L'honneur de la découverte du stéréoscope à réfraction, c'est-à-dire de l'instrument qui est actuellement entre les mains de tout le monde, appartient à un physicien anglais,

mort, en 1868, chargé d'honneurs et d'années, à sir David Brewster, à qui Ton devait déjà l'invention du Kaléidoscope, qui a tant amusé les enfants, grands et petits.

Fjg. 115. — Davîd Brewster.

Le stéréoscope à réfraction ou stéréoscope àprisme.esinn perfectionnement essentiel du stéréoscope à réflexion, en ce qu'il permet de remplacer les miroirs plans, employés par M. Wheatstone, par deux prismes occupant très peu de place, et disposés de manière à réfléchir la lumière comme des miroirs plans. Cette substitution permet de réduire considérablement le volume de l'instrument et de le rendre usuel et transportable.

M. David Brewster fut conduit à substituer, dans ce cas particulier, des prismes réfracteurs aux miroirs, par les études qu'il avait faites pour remplacer les miroirs, dans un grand nombre d'instruments d'optique, par des prismes réfracteurs. C'est en 1844, que M . Brewster construisit le stéréoscope à prisme.

Malgré sa simplicité de construction et la beauté des effets optiques auxquels il donnait

naissance, le stéréoscope à prisme serait demeuré confiné dans le domaine de la science pure, sans Pinfatigable persévérance de son inventeur.

Après avoir essayé pendant six années, de triompher de l'ignorance et du mauvais vouloir des opticiens et des photographes anglais, qui se refusaient à fabriquer des vues stéréoscopiques, M. Brewster, désespérant de populariser son invention en Angleterre, vint à Paris en 1851. MM. Soleil et Duboscq, opticiens, ainsi que M. l'abbé Moigno, auxquels il fit voir l'instrument qu'il avait fait fabriquer par Soudon, opticien à Dundee, comprirent tout de suite tout le parti que l'on pouvait tirer de cet appareil, et M. Duboscq en fit aussitôt fabriquer plusieurs.

Un incident particulier contribua beaucoup à donner, en Angleterre, une certaine vogue au stéréoscope. Un de ces instruments avait été présenté par M. Brewster, à l'Exposition universelle de Londres, en 18S1, à titre de nouveauté scientifique. Pendant une des visites que la reine Victoria faisait au Palais de cristal, cet instrument frappa ses regards; Elle s'amusa longtemps de ce spectacle nouveau. Quelques jours après, M. Brewster présenta à la reine un magnifique modèle de stéréoscope, construit à Paris par M. Duboscq. La souveraine d'Angleterre se montra trèsheureuse de cet hommage.

L'événement ayant fait quelque bruit, M. Duboscq reçut d'Angleterre de nombreuses demandes. L'instrument une fois connu, la vogue ne tarda pas à arriver. Aussi les opticiens anglais, regrettant leur erreur première, se mirent-ils à fabriquer presque tous des stéréoscopes Brewster, de préférence au stéréoscope Wheatstone.

11 restait cependant à faire connaître et à répandre cet instrument en France. C'est à M. l'abbé Moigno que revient le mérite d'avoir fait sur le continent, la fortune scientifique de l'instrument de Brewster.

M. l'abbé Moigno commença par écrire

LE STÉRÉOSCOPE

surJenouvelinstrument,une lente pleine d^aperçuseriginaux et à laquelle onn?a; pas beaucoup ajouté depuis (1). Mais? : l'important était d'intéresser au< stéréoscope les physiciens de Paris ; et comme en: matière j scientifique, il faut toujours- commencer en; | France* on nia jamais bien su . pourquoi, , par* l'Institut, M. l'abbé- Moignon dut stoecupeiv ! avant, toute chose,, de présentera l'instrument j de Brewster aux membres de la section de j physique de l'Académie des sciences.

11 débuta par Arago^ leseerétaire perpétuel île l'Académie, dont l'autorité était immense, et qui trônait à l'Observatoire.

Arago reçut avec sa bienveillance ordinaire^ le savant abbé, dans son - Olympe «astronomique ; mais t Arago, avait: un défaut grave dans l'espèce : il y voyait double, ouj sic avous préférez un mot scientifique plus so* nore, mais qui n'en dira pas davantage^ il était affecté àe diplopie. Regarder: au stéréoscope, qui doublent objets^ avec des yeux.; affectés de diplopie, c'est voir quatre objets^ et i par conséquent être complètement inaccessible aux effets de cet instrument; Lorsque Arago eut appliqué, pour la forme, ses yeux au stéréoscope , il le rendit tout aussitôt^ .en s disant : et Je ne vois rien* » ®-

M. l'abbe Moigno replaça donc l'instrument sous sa. soutane,, et. alla sonner à : la porte d'un autre membre de la section, de. physique de l'Institut v Félix Savart, à qui i l'acoustique est redevable de; tant de; découvertes,, mais^quii était complètement étran*» ger à l'optique»

Savart avait un œil entièrement voilé; était à peu près borgne. Il consentit, en; se faisant un . peu prier, à appliquer son bon œil devant l'instrument ; mais il le ; retirai bien vite, en s' écriant : « Je n'y vois goutter »

Le bon abbé reprit, en soupirant,, son sté-: réoscope et sa brochure, et alla porter le

{!) Stéréoscope, ses effets merveilleux; pseudoscope, ses effets étranges, par l'abbé Moigiro, brochure in-8°, avec ph relies. Paris, 1853. ......

tout au Jardim désPlànteS) à Ml Bècqu ère] ï Ce î physicien - s? est rendu célèbre par ses découvertes sur l-él ectri^cité ç maisil ne s'est

jamais occfupékl'optique, par: une assez bonne raison : iL est: borgne . Malgré sa bonne va- lonté, M, Becquerel ne put donc rien discerner dans; un instrument; qui exige le concours, des deux yeux.

Le bon abbé commençait à désespérer de sa .mission^ Cependant, comme il a la ténacité des têtes bretonnes^ il voulut pousser l'entreprise jusqu'au bout; Pour continuer sa tournée, il monta dans une voiture, et se fit, conduire ; au Conservatoire des Arts et métiers, chez M; Pouillet, qui: professait alors avec éclat la physique dans cet établissement, et qui ne devait pas tarder, d'ailleurs, a voir payer ses. beaux et longs services dans renseignement public, par une disgrâce absolue.

M. Pouillet, quand iL s'agit de science, est toujours enflammé d'un saint zèle, mais RL Pouillet :a un < défaut : il' est louche. Avec des yeux aux axes divergents, il est impossible de faireeom point les

doubles images du stéréoscope. Après de vains efforts, le physicien du Conservatoire des Arts et métiers fut donc forcé de déclarer à son tour, qu'il n'y voyait, comme on dit, que du feu.

Il y avait cependant un membre de la section de physique de l'Académie qui n'avait ni diplopie ni strabisme, et qui, loin d'être borgne ou d'avoir l'œil voilé, y voyait parfaitement clair de toutes manières : c'était l'illustre Biot. M. l'abbé Moigno alla donc, en toute confiance, sonner à la porte du doyen de l'Académie, qui demeurait au Collège de France.

Biot , nous venons de le dire, avait d'excellents yeux; seulement, quand on lui présenta le stéréoscope, il fut subitement frappé de cécité. Expliquons-nous : il fut aveugle volontaire ; en d'autres termes, il refusa de voir, après avoir consenti à grandpeine à regarder. Ce phénomène d'optique contrariait-il la théorie classique de l'émission de la lumière, la doctrine de Newton, dont Biot fut le constant et le brillant défenseur? Nous n'entreprendrons pas de le décider; toujours est-il qu'une cécité volontaire le frappa, comme elle avait frappé, dans des conditions toutes semblables, le physiologiste Magendie, qui, un jour, et devant une commission académique, refusa obstinément de mettre l'œil au microscope, pour constater, d'un simple regard, une de ses erreurs anatomiques.

Voilà avec quel empressement les physiciens de l'Académie, auxquels s'adressa le patron bénévole de l'invention de Brewster, accueillirent cette communication.

Heureusement, il y avait au Collège de France, à deux pas de l'appartement de Biot, un autre physicien, membre de l'Académie, qui n'est jamais,ni volontairement ni involontairement, aveugle : c'est M- Regnault. Le jeune et célèbre physicien examina avec la pluà grande attention l'appareil de son collègue de Londres. Il fut charmé de ses effets, et il l'appuya très-chaudement, à partir de

ce jour, auprès des savants de la capitale, • La glace étant ainsi rompue, la fortune commença à sourire à l'ingénieux instrument qui nous arrivait d'Angleterre. Les journaux scientifiques et autres parlèrent de ses remarquables effets, de ses révélations et de ses surprises ; la vogue se mit de la partie, et nos opticiens commencèrent à fabriquer par milliers des stéréoscopes à prismes.