MESURE DE LA DURÉE DE L'IMPRESSION. * <W

La même chose arrive pour un objet quelconque, de forme périodiquement variable, quand il est éclairé par la lumière intermittente et que l'éclairage correspond toujours à la même phase de déformation, par exempte lorsqu'un filet d'eau qui tombe en gouttes est éclairé de manière qu'à chaque apparition de lumière, une nouvelle goutte se trouve exactement à la même place : l'observateur yoit le filet décomposé en gouttes immobiles. Cet effet se produit soit que la période de l'éclairage soit exactement égale à celle de la formation des gouttes, soit qu'elle en soit multiple. Si ces deux périodes ne se correspondent pas exactement, et si la première, au lieu d'être multiple de la seconde, présente une durée un peu plus longue, il se produit un mouvement apparent et lent des gouttes, qui imite le mouvement réel, mais avec une vitesse bien moindre : alors les étincelles successives n'éclairent plus exactement les mêmes phases de la formation des gouttes, mais, à chaque fois, un état plus avancé de la modification. Si, au contraire, la période de l'éclairage est un peu plus courte que celle de la formation des gouttes, ou qu'un multiple de cette période, on voit le phénomène se présenter à rebours; les gouttes paraissent se déplacer de bas en haut. Ces circonstances permettent de rendre visibles dans leurs périodes successives et d'analyser ces phénomènes, et d'autres du même genre, qui se succèdent trop vite pour que l'observateur puisse les reconnaître directement. Nous décrirons plus loin, avec les appareils, des phénomènes de ce genre, qu'on peut produire artificiellement.

Le moyen le plus facile de déterminer la durée de l'impression lumineuse consiste à employer des disques chromatiques auxquels on peut imprimer un mouvement de rotation variable et mesurable. — On ne peut déterminer avec certitude que la vitesse de rotation nécessaire pour donner au disque un aspect complètement uniforme, et l'on trouve qu'il faut rendre cette vitesse d'autant plus grande, que la lumière est plus intense. Les diverses couleurs semblent aussi présenter des différences. Plateau fit tourner, à la lumière ordinaire du jour, un disque qui portait douze secteurs blancs ou colorés et douze secteurs noirs, de même largeur. La durée du passage d'un secteur noir était donc la vingt-quatrième partie de la durée de rotation du disque. La durée du passage était, pour que le disque produisît un effet uniforme :

Plateau. Emsmann (1).

Pour le blanc. . . . 0,191 secondes. 0,25 secondes.

le jaune.... 0,199 — 0,27 —

— le rouge.... 0,232 — 0,24 —

le bleu 0,295 — de 0,22 à 0,29

(1) Poc/g. Ann., XCl, 611.

m (m) itelJMÈMB PARTIE. -DES SENSATIONS VISUELLES. § 22.

On ne peut guère assigner une grande importance à la comparaison ainsi établie entre les différentes couleurs, puisqu'on n'avait pas le moyen de rendre égale leur intensité apparente, et que l'intensité exerce une très-grande influence sur la durée de l'effet persistant, comme il est facile de s'en assurer : si l'on fait tourner un disque zbro matique, à quelques pieds de distance d'une lampe, avec une vitesse précisément suffisante pour produire un effet uniforme, pour peu qu'on rapproche la lampe, la surface tournante recommence à papilloter. A la lumière directe du soleil, il faut employer des vitesses de rotation encore plus considérables. Du reste, les nombres de Plateau me paraissent relativement bien grands; quant à moi, je trbuve qu'à la lumière d'une très-forte lampe , pour un disque couvert de secteurs noirs et blancs d'égale largeur, le passage d'un secteur noir ne doit pas durer plus de */48 de seconde, et qu'il ne doit pas dépasser l/?0 de seconde pour l'éclairage si faible que donne la pleine lune, quand on veut qu'il ne reste aucun papillotage. — Du reste, Plateau a déjà remarqué que, si l'on change le rapport de largeur des secteurs blancs et noirs sans changer leur nombre, la vitesse nécessaire pour rendre l'impression uniforme reste la même. On peut s'en assurer facilement en employant un disque semblable à celui de la figure 139, où les secteurs noirs sont plus larges au centre, les blancs à la périphérie. Quand on augmente peu à peu la vitesse de rotation, le papillotage

disparaît à peu près simultanément sur toutes les parties du disque ; dans les parties où les secteurs blancs sont plus larges, l'impression produite est plus forte, et diminue par conséquent plus vite dès que l'excitation cesse; aussi la pause, c'est-à-dire la largeur des secteurs noirs, doit-elle être moindre qu'entre les secteurs blancs plus étroits. Il vaut donc mieux, dans les mensurations, s'occuper d'une période entière p\G, 439> de variation, c'est-à-dire du temps que

mettent à passer un lecteur blanc ei un secteur noir. Ainsi, dans mes expériences, ce temps a été de V,..i ^e seconde pour une forte lampe et de */10 de seconde pour une lumière faible. Lissajous, en observant le parcours d'un point très-lumineux qui partageait les oscillations de diapasons, a trouvé !/30 de seconde pour le temps nécessaire pour que la trajectoire parût continue, et l'intensité plus grande de l'éclairage dans cette expérience rend bien compte de la longueur moindre du temps nécessaire,

Mesure de la duuée de l'impression. z»55

Ainsi, pour qu'un disque tournant produise une impression tout à fait uniforme, il faut lui foire exécuter de vingt-quatre à trente révolutions par seconde. — On peut aussi atteindre ce but avec des vitesses moindres, en répétant régulièrement le dessin, sous des angles égaux. Par exemple, sur le disque de la figure 137 (p. 448), le blanc et le noir des huit secteurs du cercle extérieur composent déjà un gris uniforme pour six révolutions, tandis qu'il en faut douze pour les secteurs de la partie intermédiaire, et vingt-quatre pour ceux du cercle interne.

Il est plus difficile de déterminer le temps pendant lequel l'effet consécutif continue à s'affaiblir avant de disparaître complètement. Cette durée aussi dépend de l'intensité de la lumière, ^oinme on le reconnaît par ce qui précède. L'effet consécutif du disque solaire peut atteindre une durée de quelques minutes. Ainsi, bien que faction d'une lumière brillante présente d'abord la décroissance la plus rapide, elle présente cependant, en somme, la durée la plus longue, de même qu'un corps chaud, dans un milieu froid, perd d'autant plus de degrés de chaleur, à temps égal, qu'il est plus chaud, mais demande aussi d'autant plus longtemps pour perdre entièrement son excès de température. Plateau a fait aussi, sous ce rapport, avec ses disques chromatiques, des expériences qui donnaient le temps du passage d'un secteur noir, lorsque la couleur des secteurs clairs s'était répandue de manière que le noir en fût uniformément altéré. 11 trouva :

Pour le blanc 0,35 de seconde.

— le jaune 0,35 —

— le rouge 0,34 —

; — le bleu. 0,32 —

Dans les changements de couleurs que subit, sur un fond noir, l'image accidentelle d'une lumière blanche avant de disparaître, on remarque encore une durée différente de l'eflet consécutif pour les différentes couleurs. Mais comme ces variations se rattachent, pour beaucoup de points, aux phénomènes qui seront décrits dans le paragraphe suivant, nous renvoyons à plus loin leur étude détaillée.

E. Brucke a fait remarquer récemment que quand des disques analogues à celui de la ligure 137 (page 448) tournent avec une certaine rapidité, les anneaux intermédiaires paraissent plus clairs que les anneaux intérieurs ou extérieurs. Ainsi, il existe une certaine! rapidité d'alternance entre le blanc et le noir, pour laquelle la somme des sensations lumineuses est plus grande, non-seulement que pour des alter-

nances moins rapides — pour lesquelles chaque couleur est perçue à son tour, indépendamment de l'autre — mais aussi que pour des alternances plus rapides, où le noir et le blanc se mélangent pour former un gris uniforme. Brûcke a trouvé que la sensation est la plus forte pour 17 7a impressions par seconde, et qu'il en faut à peu près deux Ibis autant pour voir un gris tout à fait uniforme.

En regardant un disque où les secteurs blancs étaient remplacés par des ouvertures recouvertes par une lame de verre rouge, le rouge devenait plus blanchâtre pour la vitesse de la plus forte sensation, ce que Brûcke croit pouvoir expliquer par un mélange de l'image accidentelle et complémentaire positive du rouge (voy. page 377 de l'édition allemande). Dans les mêmes conditions, le vert spectral devient plus jaune, le bleu spectral ne change pas.

Il s'agit évidemment ici d'une alternative compliquée entre l'état d'excitation et l'état de fatigue de la rétine. Toutes les fois que commence la sensation du blanc, l'excitation commence à augmenter, pendant un certain temps très-court, jusqu'à un maximum, à partir duquel elle diminue progressivement, par suite de la fatigue qui augmente peu à peu. Je ferai remarquer que j'ai obtenu des images accidentelles de semblables disques papillotants noirs et blancs, avec ou sans interposition d'un verre rouge, et que l'état de fatigue définitif est exactement le même pour toutes les parties du disque ; dans l'image accidentelle je n'ai pas pu voir la moindre différence entre les anneaux papillotants et les autres, bien que l'image accidentelle fût assez nette pour me permettre d'y distinguer très-bien le bord du disque et le petit bouton formé par l'extrémité de l'axe.

Si nous admettons maintenant que le passage de chaque secteur noir ramène l'état de fatigue moyen, tel qu'il persiste dans l'image accidentelle, c'est chaque fois le premier moment d'apparition du blanc qui produit la sensation la plus énergique ; cette sensation estelle interrompue au moment où elle a atteint son maximum, tous les secteurs de la même couronne produisent ce maximum de sensation, tandis que, pour des impressions moins nombreuses et d'une plus grande durée, le nombre de ces maximums est plus faible, et la durée plus grande des sensations, qui s'affaiblissent de plus en plus, ne peut pas en compenser le moins grand nombre. Je crois que ce serait donner une idée inexacte de l'impression faite sur mon œil par la couronne papillotante, de dire que l'anneau tout entier présente une intensité plus grande, car il présente toujours des parties obscures ; je dirais plutôt que le blanc, partout où il est visible, présente sur l'anneau papillotant une intensité et une pureté relativement plus grandes, et il me