MODIFICATIONS

PERFECTIONNEMENTS, CONSTRUCTIONS DIVERSES DE L’INSTRUMENT STÉRÉOSCOPIQUE.

Le stéréoscope à réflexion (M. Weatstone). — Sa construction. — Manière de s’en servir. — Observations de M. l’abbé Moigno à ce sujet.

Le stéréoscope à réflexion totale ou à miroir est le premier inventé, et le point de départ, par conséquent, de toutes les ingénieuses modifications que nous allons passer en revue dans ce chapitre.

AD, A'G (fig. 2) sont deux cloisons verticales parallèles réunies comme les parois d’une boîte à un écran DG muni de deux petites ouvertures Lîl, espacées de la distance moyenne des deux yeux, 65 millimètres. Ges ouvertures sont percées à la même hauteur et dans le plan horizontal qui passerait par les centres de figure des images qu’on placera sur les cloisons AG et A^D. Au milieu du système, deux miroirs parfaitement plans

MCiNOGRAPHIE DU STÉRÉOSCOPE.

sont ajustés de manière à former un angle dièdre M P M' de90°, tel que le plan A^'q, bisecteiir de cet angle, soit

parallèle aux cloisons AD, A'C, et perpendiculaire au plan de l’écran et suivant une ligne qui partage en deux parties égales la distance LR.

Appliquons l’œil gauche en J., l’œi! droit en R, et

Fig, 3.

plaçons sur la cloison gauche AD, l’image A d’un objet vu de l’œil gauche, et sur la cloison A' G l’image A^ d’un

MOUIFICATIONS ET PERFECTIONNEMENTS.

objet VU de l’œil droit [fig. 3) : les deux images se reflétant dans chaque miroir seront réfléchies vers les ouvertures L et l\ ; l’impression simultanée sera celle de l’objet lui-même placé eu au-delà des miroirs et vu par les deux yeux appliqués en L et B.

Si nous supposons que A et k' sont des points symétriques des deux images, nous aurons la relation géométrique suivante :

A’M’ -f M'R = A M + ML = A Al = A^ L.

M. l’abbé Moigno, a fait observer à très-juste titre dans une brochure remarquable sur ce sujet, que laré-

Fig. 4.

flexion produite par les miroirs renverse la position des images, et que pour obtenir l’effet du relief il est nécessaire de placer à droite A' l’image de A^' vue de l’œil gauche et à gauche l’image de A^' vue de l’œil droit. Pour rendre encore plus saisissant l’effet de ce stéréoscope, et grossir l’image, on peut monter sur les ouvertures L et R des lentilles convexes [fig. 4), ou de petites lunettes qu’on réglera suivant le besoin des

yeux de l’observateur, et qui sont écartés de la distance moyenne des deux yeux.

11 est bon de plus que le porte-miroir soit mobile d’avant en arrière pour faciliter la mise au point, car le montage des épreuves peut être plus ou moins régulier.

Les épreuves sont elles-mêmes mobiles suivant deux coulisses horizontales.

Stéréoscope lenticulaire de sir D. Brewsler. — Sa construction. — Construction des prismes lentilles. -> Manière de s’en servir. — Pour les^ myopes. — Pour les presbytes. — Modifications apportées par les Anglais et Brewster dans la construction de leur stéréoscope lenticulaire.

Le stéréoscope lenticulaire se compose d’une boîte en substance opaque, bois, carton, métal etc. [fig> 5 et 6’,

IsIODIFlCATlONS ET PERFECTIONNEMEîs’TS. 29

ayant 10 centimètres environ de « en 13 centimètres environ de hauteur de h en c, et portant sur sa partie supérieure, de g i, deux demi-lentilles/?/?' formant prismes, et enchâssées bord abord par le côté tranchant.

Cette disposition est un perfectionnement de la forme primitive [fig. 6) dans laquelle les prismes arrondis sont montés dans des bonnettes. Nous verrons plus loin pourquoi on a adopté la dernière et plus simple construction.

Sur le devant a e i g àe, la boîte [fig. 3 et 6) , on ménage une porte r 5 à charnière, et garnie sur la surface h d’une feuille de métal poli, ou d’un miroir plan servant à refléter la lumière sur les images introduites par la fente a b. En K se trouve une ouverture par laquelle le jour est transmis aux épreuves transparentes sur verre ou sur papier; alors on ferme la porter s. Une cloison m isole chaque épreuve et empêche les rayons trop réfractés de troubler la vision de chaque image, i.es surfaces intérieures de la boîte et la cloison des deux côtés sont noircies. On a soin en outre de ménager en ^ c une charnière qui permet d’ouvrir la planchette dige portant les prismes, et de nettoyer la surface inférieure de ceux-ci.

Ea construction des prismes lentilles est de la plus grande simplicité. Prenons une lentille biconvexe de 20 centimètres de foyer environ, L [fig. 7 et 8). coupons par un trait A B, cette lentille en 2 parties aux-

quelles nous donnons la forme P el P'. Nous avon& dans la [fig. 8) une coupe de la lentille L qui subit cette opération. Retournons maintenant les deux mor-

ceaiîx P et P' comme [fig. 9), et nous avons construit la partie optique de notre appareil.

La lentille La 10 centimètres de diamètre environ^ afin que chaque prisme PP' ait, taillé, encore 4 centimètres au moins.

Comme il faut que chaque œil voie l’image par une partie équidistante du bord de la lentille pour que la superposition soit facile et complète, il est nécessaire que la somme des grandeurs des deux prismes soit supérieure au plus grand écartement des yeuxhumains.

Or, cet écartement qui est en moyenne de 65 millimètres, ne dépasse pas 75 millimètres. En en donnant 80 aux prismes réunis, on peut satisfaire toutes les vues. On satisfait en même temps à la condition des vues presbytes et myopes, comme nous le verrons plus loin.

]\10DIFI CATIONS ET FEEFECTIONNEAIENTS. 31

Maintenant, il est clair que pour voir sans effort ou tension de l’œil, c’est-à-dire sans fatigue, l’effet stéréoscopique produit par la superposition des deux images, il faut que la distance des points semblables de chaque image soit égale au double de la séparation produite par le prisme. Pour arriver à ce résultat, nous mesurerons la distance de vue distincte des demi-lentilles, nous déterminerons, en regardant d’un seul œil, la quantité de réfraction ou l’amplitude du déplacement produit à cette distance ; nous espacerons les images du double de cette quantité pour chacun de leurs points semblables, et les deux dessins coïncideront parfaitement et sans effort, donnant un relief naturel et parfait.

Il est bon de remarquer qu’une rigueur mathémati que n’est pas tout-à-fait nécessaire dans cette détermination ; l’élasticité de notre organe de vision tend à corriger les erreurs, et sitôt qu’il y a tendance à coïncidence, l’œil amène sans effort les deux dessins similaires à se superposer. Cette faculté heureuse de notre œil, faculté qui vient de l’habitude constante d’une opération analogue, se produit dès que l’image réfractée quitte légèrement l’image réelle, et bien que la convergence soit obtenue par un strabisme momentané et à un point plus proche de l’œil que les dessins, l’observateur sent à peine la contraction musculaire qu’il a dû produire.

Les personnes à vue très-courte, ont, en général, une tendance naturelle a faire trop tôt converger les deux images et la vision stéréoscopique distincte en souffrait; la cloison m [fig. 8) obvie à une partie de cet inconvénient en isolant chaque image.

On peut, en outre, cons¬

truire pour ces cas particuliers, des stéréoscopes à quart de lentilles [fig, tO), ou à demi-lentilles concaves. Les personnes à vue si courte feront mieux encore de se servir, pour regarder dans le stéréoscope, des

Fig. iO.

lunettes habituelles qui, dans Fusage, leur servent à ramener la vue distincte à la distance ordinaire de tout

le monde. Mêmes observations, quoique en sens inverse, pour les presbytes.

Les Anglais et sir D. Brewster indiquaient dans la construction de leur stéréoscope lenticulaire une modification très-utile que Fon a eu le tort

d’abandonner en France. C’est une cavité entre P et P' [fig. 1 i), destinée à contenir le nez de l’observateur, et à permettre de rapprocher les verres assez de Fœil pour acquérir une vision très-distincte tout en conservant un

plan perpendiculaire au rayon du centre de l’œil à l’objet. Avec la construction vicieuse des stéréoscopes ordinaires, on est obligé de regarder comme un observateur qui placerait ses lunettes au bout de son nez, ou, sinon, la face des prismes lentille est nécessairement trèsoblique au rayon central de l’œil.

T ^ Prenons l’appareil dans sa

" f plus grande simplicité (/lÿ.

Les deux yeux de l’observateur étant LK, les deux prismes lenticulaires PP’, et les deux images I et L, la cloison M séparant les deux réfractions, on aperçoit le relief stéréoscopique en une troisième image virtuelle 1" un peu plus rapprochée des prismes P P', parce qu’une ligne de longueur donnée étant brisée, devient plus courte en somme, que la même ligne droite, et cette image virtuelle est placée sur la ligne médiane de leur distance.

Si l’on a {fiÿ. 13) trois ■ images distinctes du même corps, telles que IL T', en les 13. rendant indépendantes Tune

Fig. 12.

(le i’aulre, et les plaçant deux à deux dans le stéréoscope, on obtient des effets très-curieux de relief et de creux alternatifs et renversés.

Si nous plaçons dans le stéréoscope les deux images [fig. 14) de la pyramide T^Wues de l’œil gauche et de l’œil droit, nous aurons la sensation invincible de la pyramide en relief et droite au centre de l’appareil. Si nous retournons l’image comme T avec 1'^ nous verrons en creux la représentation de la pyramide droite et la pointe éloignée de l’œil. Si enfin nous mettons simultanément dans l’instrument les trois imagesT ^^et V”, nous aurons en même temps la pyramide en creux et en relief, chaque figure se combinant deux à deux avec la troisième pour former une image virtuelle stéréoscopique. 11 faut, dans ce cas, enlever la cloison mobile du stéréoscope.

Nous empruntons au docteur Brewster une remarque physiologique très-intéressante qu’il tire de cette expérience :

« Cette méthode de présenter en même temps le so- « lide en relief et en creux, nous permet de donner « une preuve oculaire et expérimentale qui serve à « expliquer la grande dimension apparente de la lune « à l’horizon, sa petite dimension quand elle est à une « hauteur considérable dans le méridien, et sa dimen- « sion moyenne à une hauteur intermédiaire. Comme « le sommet du cône en relief paraît plus près de

« Toeil de l’observateur, le sommet du cône creux « plus éloigné, et le dessin plat de chaque côté à « une distance intermédiaire, ces distances représen- « teront celle apparente de la lune au zénith de la « voûte céleste, à l’horizon, et à une altitude de 45®. « Les sommets circulaires (sir D. Brewster se sert, « pour sa démonstration, de dessins de cônes tron- « qués par un plan parallèle à la base, la section su- « périeure est donc un cercle) que l’on voit ainsi, «ont, en réalité, exactement la même dimension; «ils sont, par conséquent, précisément dans les « mêmes circonstances que la lune dans les trois po- « sitions déjà mentionnées. Si maintenant nous les con- « sidérons dans le stéréoscope, nous verrons que le « sommet circulaire du cône creux est le plus grand « comme la lune horizontale, parce qu’il paraît à la « plus grande distance de l’œil; le sommet circulaire « du cône en relief est le plus petit, parce qu’il paraît « à la moindre distance comme la lune au zénith, et « le sommet circulaire des cônes à chacune des gran- « deurs intermédiaires comme la lune à une altitude « de 45®, parce que leur distance à l’œil est intermé- « diaire. »

« Au moyen du modèle ci-joint (les cônes qu’il a choi- « sis), on verra clairement cet effet en plaçant trois pe- « tits pains à cacheter de la même grandeur et de la « même couleur sur les sommets. Vus au stéréoscope,

« il ne se produit aucun changement dans la grandeur « apparente de ces cercles en en faisant même un ou « plusieurs moins larges que les autres; et, par là, « nous voyons l’inexactitude de l’explication de la gran- « deur horizontale de la lune comme la donne le doc- « teur Berkeley (Londres, 1837). »

Quand l’observateur ne voit point l’objet en relief, par la cause sus-indiquée, et ne voit que les deux dessins, s’il y en a deux, ou les trois dessins, s’il y en a trois, le plan des dessins paraît profondément creux. Or, c’est un fait très-remarquable que si nous regardons avec des lentilles excentriques un tableau plat, d’en haut, il paraît profondément creux, et si nous le touchons avec la paume de la main, nous le sentons encore creux tant que nous le regardons de la même manière, mais la sensation de creux disparaît en fermant les yeux. C’est ce qui prouve que le sens de la vue, au lieu d’être le disciple du sens du toucher, est, dans ce cas comme dans d’autres, son maître et son guide.

Tandis que les demi-lentilles doublent ainsi les dessins et nous permettent de réunir et superposer deux images, elles les agrandissent en même temps, ce qui peut, pour des images très-réduites de vues étendues de la nature, produire de précieux effets. 11 est utile de se souvenir, à ce sujet, que le pouvoir grossissant d’une lentille donnée, est le même par quelques points que ce soit de sa surface que l’on regarde, mais qu’il n’en est

pas de même de son pouvoir réfractant. L’angle prismatique varie avec la distance au bord, du point où l’on regarde. Dans la demi-lentille L [fig. 14), l’angle prismatique, ou pouvoir réfracteur, est à son maximum au bord P; il est plus petit en et encore moindre en P^', de sorte que si nous avions Fig. 14. deux images de très-peu d’éten¬

due, nous pourrions avec P”, les tenir superposées, et, si elles étaient plus grandes, il faudrait pour cela F ou P. Il ressort de cela, que, sans changer la courbe d’une lentille, ou sa longueur locale, on peut, en employant une lentille plus épaisse, augmenter l’angle prismatique du bord, et l’obtenir toujours assez grand pour faire superposer deux images, de quelque dimension qu’elles soient.

Le stéréoscope réfracteur à réflection totale (sir D. Brewster). — Sa construction. — Des effets obtenus. — Applications faites par M. Dubosc. — Stéréoscope panoramique.

Cette forme de stéréoscope [fig. 15) est très-intéressante et l’on doit s’étonner qu’elle ne soit pas devenue plus populaire ; elle n’exige qu’un seul dessin P. des objets tels qu’on les voit d’un œil, le second dessin P'