APPLICATIONS NOUVELLES DE LA PHOTOGRAPHIE AUX SCIENCES NATURELLES

C'est l'étude des mouvements rapides de l'homme ou des animaux, mouvements qui n'auraient jamais pu être saisis et enregistrés avant la découverte de la. photographie instantanée, qui a le plus frappé, dans ces derniers temps , l'attention du public. Pouvoir reproduire par des dessins, grâce à la glace sensible, les diverses périodes du vol des oiseaux, de la progression de l'homme ou des animaux, du galop d'un cheval, etc., c'est un tour de force qui peut donner l'idée des ressources infinies de la science actuelle.

C'est à un savant physicien et physiologiste français, le professeur Marey, que sont

dus les premiers essais consistant à saisir et conserver l'image de phénomènes tellement rapides qu'il est presque impossible de les fixer, et dont notre œil même ne nous donne souvent qu'une idée imparfaite, à cause de la persistance des images sur la rétine, qui empêche la succession trop prompte de la série des impressions visuelles. La photographie, qui n'a pas le défaut de cette persistance naturelle de l'impression de la surface sensible, permet seule de séparer les impressions lumineuses que donne la succession d'un mouvement, chez les animaux ou chez l'homme.

Le professeur Marey avait donc pu, grâce à la photographie, ébaucher ce curieux genre d'études. Mais à l'époque où M. Marey exécuta les premiers travaux en ce genre, la photographie instantanée, la photographie au gélatino-bromure d'argent, n'était pas connue, et les résultats qu'il obtint étaient

fort incomplets. La découverte de la photographie instantanée vint permettre de résoudre, avec une extrême élégance, le problème de la découverte des mouvements des animaux.

Ce ne fut pas cependant M. Marey qui entra le premier dans cette nouvelle voie. Il fut devancé par un photographe américain, M. Muybridge, de San Francisco, qui sut, le premier, photographier, à des intervalles égaux et très courts, les différentes parties des membres des animaux en mouvement pendant la marche.

Comment le photographe américain a-t-il obtenu ces résultats? Muybridge, quand il s'agit de photographier les mouvements du galop d'un cheval, par exemple, dispose à côté les unes des autres trente chambres obscures, munies chacune d'un obturateur électrique, en les plaçant à 33 centimètres Tune de l'autre. Le cheval galopant le long d'une piste passe devant les 30 objectifs, et sur son chemin il brise de petits fils conducteurs tendus à travers le sol, à une certaine hauteur. En se brisant, chaque fil détermine la fermeture d'un courant électrique, qui va découvrir et refermer aussitôt un des obturateurs delà chambre noire. Au devant de l'objectif est un écran blanc, vertical, sur lequel l'animal se détache vigoureusement ; ce qui permet de prendre plus nettement l'image photographique.

En développant les trente images ainsi formées sur la plaque de gélatino-bromure, on obtient les positions des membres du cheval pendant le galop.

C'est par un procédé semblable que M. Muybridge a fixé les différentes positions d'un chien lévrier à la course, du cerf, du taureau, du bœuf. L'homme en mouvement fut également fixé sur la plaque sensible par M. Muybridge, qui obtint huit images d'un clown faisant le saut périlleux.

Les photographies de M. Muybridge furent envoyées, en 1859, à Paris, où elles j

firent beaucoup de sensation. Les physiologistes y voyaient un moyen de décomposer, comme l'avait fait M. Marey, les mouvements naturels des animaux ; les artistes se rendaient mieux compte des attitudes des animaux pendant leurs mouvements de progression, de course, de saut, etc.

On ne tarda pas à imiter, à Paris, les curieuses expériences du photographe américain. C'est ainsi qu'un photographe, M. A, deLugardon, a obtenu l'image des sauteurs tels que nous les reproduisons, à la page précédente, dans les figures 57 et 58.

M. Marey s'empressa de suivre la voie qui lui était ouverte, et il se distingua par des perfectionnements fondamentaux, qu'il apporta au procédé américain.

En effet, M. Muybridge, comme on vient de le dire, prenait plusieurs images successives d'un animal en mouvement, sur une série de plaques. Mais en opérant ainsi, on ne peut connaître exactement le temps qui sépare les différentes impressions. Il est bien plus avantageux, au lieu d'opérer sur des plaques différentes, d'opérer sur une seule et même plaque. Il faut seulement que la plaque conserve toute sa sensibilité, d'une pose à l'autre.

M. Marey, est parvenu à résoudre cette difficulté par l'emploi de l'instrument que l'éminent astronome français, M. Janssen, avait imaginé pour l'observation photographique des éclipses de soleil, et qu'il avait appelé le revolver photographique.

M. Marey, appliquant à l'étude des mouvements des animaux le revolver photographique de M. Janssen, a pu reproduire les différentes attitudes d'un coureur vêtu de blanc, qui passait devant un écran noir. Un obturateur à plusieurs trous, mû par un mécanisme d'horlogerie, tournant devant l'objectif, démasquait cet objectif, à intervalles égaux. Le fond étant complètement noir ne produisait aucune impression sur la plaque, mais on fixait, à chaque ouverture,

SUPPLEMENT A LA PHOTOGRAPHIE

F homme dans une nouvelle attitude et dans un autre point. On pouvait ainsi déterminer les distances parcourues entre chaque pose. Les figures ci-dessous, qui représentent les

photographies prises par M. Marey pour la course et la marche de l'homme, montrent la succession des mouvements qui se produisent dans la marche. Les positions du

* m ^ m m m s m j» m m m fffVv MÊSm ke lin M£ mm 'ÊUSf m

Fig. 59. — La course de l'homme, saisie dans ses mouvements successifs par ïa photographie instantanée.

membre gauche sont teintées en gris, pour mieux faire comprendre ces positions.

Pour F étude du vol des oiseaux, M. Marey a employé l'appareil qu'il nomme fusil

photographique, et dont voici la description.

Au fond du canon d'un fusil est un objectif photographique. Une culasse cylindrique qui contient un mouvement d'horlo-

Fig. 60. — La course de l'homme, saisie dans ses mouvements successifs par ia photographie instantanée.

gerie est placée sur la crosse. Quand on appuie sur la détente du fusil, le ressort fait tourner un disque, percé d'une étroite fenêtre, qui laisse pénétrer ainsi, douze fois par seconde, la lumière au fond du canon. La plaque sensible, de forme circulaire, avance, après chaque pose, d'un douzième de

tour, et peut alors recevoir une nouvelle image. Douze clichés peuvent être pris de cette manière en une seconde. Un appareil de changement de plaques instantané permet de changer vingt- cinq fois la plaque sensible. La mise au point se fait en allongeant ou en raccourcissant le canon ; ce qui

déplace l'objectif. On s'assure que la mise au point est faite, en observant par une ouverture faite à la culasse ] 'image reçue sur un verre dépoli, qui doit être d'une grande netteté.

La figure ci- dessous montre l'image des formes successives d'un pigeon en état de vol, pris par M. Marey. On voit que les pattes de

Fig. 61. — Images successives d'un pigeon volant.

l'oiseau se portent très vivement en avant et cachent la tête de l'animal, et qu'en outre elles s'abaissent et s'infléchissent pendant toute la durée de cette période d'abaissement.

M. Marey a également multiplié ses études sur la fixation par la photographie des mouvements de l'homme et des animaux, et il a, d'ailleurs, beaucoup varié les dispositions et le mode d'emploi de ces délicats appareils. Nous ne pouvons suivre le savant physiologiste dans le développement de ces études, d'un ordre spécial. Il nous suffit d'avoir exposé le principe générai de Tune des plus intéressantes découvertes de la physiologie moderne.

Après l'application de la photographie à l'histoire naturelle des grands animaux et de l'homme, vient son application à l'étude des petits êtres et des éléments des tissus organiques. La plaque sensible recevant et conservant l'image des objets naturels que Fanatomiste ou le physiologiste a besoin >■ d'étudier dispense celui-ci d'une observa- : tion longue et fatigante. L'opérateur peut, I

en même temps, par l'agrandissement, faire voir cette même image à une assistance nombreuse.

Nous avons décrit dans notre Notice des Merveilles de la science (1) les premiers résultats de là photographie micro graphique . Nous avons parlé des travaux du Dr Donné et de Léon Foucault, nous avons dessiné l'appareil de Bertsh, et reproduit, dans des figures spéciales, les dessins obtenus par l'appareil de ce dernier opérateur (fig. 108-111).

Depuis les travaux de Bertsh, la photo-micrographie est entrée largement dans la pratique des études des naturalistes. En France, M. Nachet, en Allemagne, M. May ei\ en Angleterre, MM. Hodgson, Shadboldt et Wenham, se sont appliqués à perfectionner, tant le microscope qui sert à produire l'image, que les appareils photographiques qui la fixent et la perpétuent.

Voici, d'après les travaux de ces divers savants, en quoi consistent les appareils qui servent, dans les laboratoires des naturalistes, à prendre les clichés photographiques des objets amplifiés par l'appareil optique.

Il s'agit de mettre l'objet microscopique au point de la vision, en manœuvrant la vis de l'instrument à la manière ordinaire, pour voir bien nettement l'objet, puis de remplacer l'oculaire du microscope par une surface photogénique, sur laquelle se forme l'image qui, tout à l'heure, n'existait que sur la rétine de l'œil de l'observateur, et à impressionner ainsi la plaque photographique. Cette plaque est ensuite traitée comme une épreuve photographique ordinaire, c'est-à-dire qu'on développe Fimage, et qu'on la fixe par les procédés habituels.

Dans tout microscope il faut très vivement éclairer les objets; car, destinés à être grossis par la lentille de l'instrument, ils ont besoin de concentrer une grande quantité

(1) Tome III, pages 163-170.

SUPPLEMENT A LA PHOTOGRAPHIE

de lumière, pour demeurer bien éclairés après leur grossissement.

En lisant dans les Merveilles de la science la description de l'appareil de Bertsh, qui fut le premier de ce genre, on a vu que l'éclairage de cet appareil était produit par le soleil. L'appareil de Bertsh se fixait, en effet, au volet d'une chambre fermée, et on recevait les rayons du soleil réfléchis par un miroir plan mobile. Mais l'emploi de la lumière solaire est sujet à bien des incertitudes, car le soleil manque souvent dans les climats du Nord, et l 'intensité de son éclat est très variable. La lumière oxhydrique, ou lumière Drzimmond, est d'un usage dispendieux, et quelquefois dangereux. L'éclairage au magnésium est d'une durée bien courte. Une lampe à pétrole a assez de puissance pour remplacer le soleil ou la lumière oxhydrique. Cependant, après avoir essayé ces divers moyens d'éclairage intense, on a fini par se contenter de la lumière diffuse, en la concentrant par une série de lentilles, qui recueillent toute la quantité de lumière ambiante.

Les objets placés dans l'appareil photomicrographique sont donc éclairés par un miroir argenté, qui envoie, parallèlement à l'axe du microscope, un faisceau de lumière, lequel venant tomber sur une puissante lentille est réduit à un filet lumineux, d'une puissance considérable.

Voici la disposition de l'appareil le plus généralement employé aujourd'hui pour l'impression photographique des images des objets vus au microscope.

M est le miroir argenté qui reçoit le faisceau de lumière réfléchie par le miroir plan argenté I ; un diaphragme, E, arrête la partie du faisceau lumineux qui serait perdue et ne laisse passer que la quantité de lumière qui peut être utilisée pour l'éclairage de l'objet. D est la lentille convergente qui concentre les rayons lumineux en un filet unique, pour l'envoyer dans l'ins-

S. T. II

trument. H est un simple écran que l'on ealèvequand on veut opérer, c'est-à-dire laisser arriver la lumière sur l'objet. M est, comme il vient d'être dit, le miroir argenté mobile à la main, qui reçoit la lumière envoyée par le miroir plan I et la lentille D, et la rejette sur le corps placé sur le porte-objet F.

Pour obtenir l'image photographique de l'objet étudié, on manœuvre à l'aide de la vis le tuyau du microscope, eii regardant par l'oculaire placé en B, c'est-à-dire à l'extrémité du tube. Quand on voit bien l'objet agrandi par le jeu des lentilles inté-

Fig. 62. — Appareil pour la production des épreuves photo-micrographi ques ,

rieures du microscope, on enlève l'oculaire et on le remplace par un petit châssis photographique A, contenant la plaque sensible. A cet effet, sur l'extrémité du microscope est fixée une platine bien dressée, sur laquelle le châssis peut se poser très exactement. La plaque que renferme ce châssis est de très petites dimensions, elle est seulement de 9 centimètres de long sur 4 de large. Bien entendu que la platine qui supporte le châssis est percée d'un trou, pour laisser passer la lumière.

Tout étant ainsi disposé , on fait glisser dans sa rainure la planchette inférieure du châssis,

de manière à impressionner la surface sensible, et on le referme, au bout du temps de pose jugé nécessaire. Il ne reste plus qu'à porter le châssis dans l'atelier obscur, pour opérer le développement et le fixage de l'image.

Quelle est la substance sensible dont on fait usage, pour la photographie microscopique? Les glaces au gélatino-bromure sont seules employées, tant en raison de leur rapide sensibilité, que parce qu'elles évitent les préparations préalables qu'un photographe exécute fort bien, mais qui déconcerteraient le naturaliste, ou lui feraient perdre inutilement du temps.

Cependant, comme les plaques albuminées donnent des images bien plus fines que les glaces au gélatino-bromure, les opérateurs désireux d'obtenir des épreuves irréprochables feront bien de se servir de plaques albuminées, quitte à faire exécuter les préparations préalables par des hommes du métier.

Comment se fait le tirage de l'épreuve positive? Le papier au chlorure d'argent sert d'ordinaire à ce tirage. Cependant, pour avoir plus de finesse, il vaut mieux tirer sur un papier au collodion ; car le papier au chlorure d'argent est nécessairement d'une texture grenue et poreuse, qui enlève la finesse des traits et rend l'image flou. Le collodion, au contraire, par son velouté, accuse les détails les plus fins, et les demiteintes conservent ainsi une douceur et une transparence complètes.

Rien n'empêche, d'ailleurs, de reporter sur le papier, par une dernière opération, l'épreuve sur collodion.

Le procédé que nous venons de décrire et l'appareil que nous avons figurés sont le plus généralement en usage dans les laboratoires d'histoire naturelle. 11 existe cependant une deuxième méthode, qu'il est nécessaire de décrire, car elle comporte un appareil particulier.

Nous venons de voir la manière de recueillir et de fixer l'image de l'infiniment petit. Dans ce cas, des appareils de faible dimension, un simple châssis, suffiraient; mais s'il s'agit de fixer des images d'un plus grand développement, d'embrasser de plus grandes étendues, par exemple de reproduire l'ensemble d'un organe ou un animal grossi, un insecte ou une partie du corps de cet insecte amplifiés, pour montrer sa structure interne, alors le simple châssis ne suffit plus, il faut en revenir à l'appareil de Bertsh, que nous avons décrit dans les Merveilles de la science, c'est-à-dire adjoindre à un microscope une chambre obscure complète. Dès lors, il ne sera plus nécessaire d'amplifier le cliché pour le faire servir aux études, il conservera la dimension que lui aura donnée l'objectif du microscope, avec la chambre obscure à laquelle il est accolé.

Il y a beaucoup d'appareils micrographiques appliqués h une chambre noire et servant à fixer l'image d'objets d'histoire naturelle, petits animaux entiers, tels que bacilles, microbes, ou même insectes complets.

Nous représentons d'abord l'appareil construit par le docteur Roux (fig. 63). Le microscope est fixé sur une plaque tournante, AB, ce qui permet de choisir la partie de l'objet se prêtant le mieux à la reproduction. La chambre noire, CD, est à soufflet, et peut prendre un développement de lm,20. Elle se meut sur une rainure, grâce au chariot qui la supporte. Le châssis portant la plaque sensible est placé à l'extrémité, Et de la boîte. Dans ce châssis, est la plaque de verre dépoli, qui doit recevoir l'image agrandie par la lentille intérieure du microscope, La partie antérieure de la chambre obscure est en rapport avec le microscope M. L'éclairage de l'objet est obtenu par une lanterne L, dans laquelle brûle une forte lampe à pétrole. La partie du faisceau

SUPPLÉMENT À LA PHOTOGRAPHIE

Vig. 63. — Appai'eil du Dr Roux pour les épreuves photo -mïcrographiques prises dans la chambre noire.

lumineux qui serait perdue pour l'éclairage de l'objet est arrêtée par l'écran F.

M. Môitessier, professeur à la Faculté de médecine de Montpellier, à qui l'on doit un excellent ouvrage sur la Photographie appliquée aux recherches micrographiques, emploie, pour les vues microgra phiques obtenues dans la chambre noire , l'appareil que représente la figure ci-contre jet dans lequel, comme dans le précédent, on donne au microscope une position horizontale , afin de pouvoir diriger le

faisceau lumineux dans l'ouverture de la ohambre noire pour impressionner la plaque posée verticalement.

Cet appareil est semblable, en principe, à celui que représentait la figure 62. Il se compose du microscope et de l'ensemble du miroir, diaphragme et lentille, destinés à produire l'éclairage de l'objet, le tout identique à ce que nous avons décrit plus

Fig. 64. — Appareil de M. Môitessier pour la photo -micrographie

dans la chambre noire.

haut. Le miroir mobile H, le diaphragme F, la lentille convergente E produisent le filet lumineux, et pénètrent dans le microscopeM. La chambre obscure, A, est accolée au microscope horizontal ; l'objectif de ce microscope est enlevé et remplacé par l'objectif de la chambre noire, ou plutôt par le corps du microscope privé de son oculaire, ce qui donne une chambre noire munie d'un objectif de microscope. Les deux instruments sont raccordés au moyen de l'écran F, qui ne laisse passer aucun rayon de lumière étranger au puissant filet lumineux qui pénètre dans la chambre obscure .

Si la nature de l'objet à photographier ne permet pas de le placer verticalement devant l'objectif, on dispose au haut du microscope un prisme transparent, à réflexion totale, qui, réfléchissant l'image à travers, sa substance, rend le filet lumineux horizontal

et le renvoie dans la chambre obscure, avec cette direction.

Il est bon de dire que les images microscopiques obtenues dans la chambre obscure sont beaucoup moins fines et précises que celles que donne le simple objectif du microscope impressionnant une plaque. Sans doute on peut arriver à donner à l'image la grandeur que l'on désire, en augmentant, grâce au soufflet, la longueur de la chambre obscure. Des détails qui seraient inaperçus deviennent ainsi appréciables. Mais ce que Ton gagne en surface, on le perd en netteté, et les images ont toujours ce vague, ce flou qui caractérise les projections d'une chambre obscure.

Cette remarque fera comprendre la différence qui existe entre les épreuves micrographiques obtenues par l'un et l'autre de ces systèmes que nous venons de décrire.