DU STÉRÉOSCOPE

nous nous l'avons fait voir, le point lumineux se trouve nécessairement sur chacune de ces lignes de direction : il est donc à leur intersection.

Ainsi, tandis que la vision monoculaire, avec immobilité de la tête, ne détermine que la direction sur laquelle se trouve le point perçu, la vision binoculaire donne des faits d'observation suffisants pour déterminer de plus la distance de ce point, au moins en tant que les données obtenues présentent une exactitude suffisante et qu'il en est fait un usage convenable. En général, l'exactitude de la détermination de la distance est d'autant moindre que cette distance est elle-même plus grande, puisque les objets très-éloignés ne donnent plus d'images sensiblement différentes dans les deux yeux.

On acquiert, par ce moyen, des notions sensuelles de distance excessivement exactes et nettes. C'est ce que l'on peut démontrer à l'aide des images stéréoscopiques, images qui représentent les deux aspects que produit un objet dans les deux yeux d'un observateur.

Nous avons vu qu'une seule image plane, vue avec les deux yeux, doit produire constamment une impresssion autre que la vue de l'objet même qu'elle représente. Mais si nous montrons à chaque œil une image différente : à chacun celle qui s'y présenterait à l'aspect de l'objet lui-même, nous sommes à même de produire, sur les deux rétines, la même impression que produirait réellement l'objet à trois dimensions ; aussi les deux images nous donnent-elles, dans ces conditions, la même notion corporelle que l'objet lui-même.

Ainsi, les deux images qui doivent produire un effet stéréoscopique, doivent répondre à deux perspectives différentes du même objet, prises à des points de vue différents. Elles ne peuvent donc pas être pareilles, il faut, au contraire que, comparées avec celles des points infiniment éloignés, les images des points rapprochés soient d'autant plus à gauche, dans le dessin destiné à l'œil droit, — et d'autant plus à droite dans celui destiné à l'œil gauche, — que les objets eux-mêmes sont plus rapprochés de l'observateur. Si l'on se figure donc les dessins superposés de telle sorte que les images des points infiniment éloignés coïncident entre elles, les images des objets rapprochés seront d'autant plus écartées que ces objets sont plus voisins. On peut donner à cette distance le nom de I parallaxe stéréoscopique. Cette parallaxe est positive si les points con- I sidérés sont déviés à gauche pour l'œ^l droit et à droite pour l'œil i gauche. La parallaxe stéréoscopique olfre la même valeur pour tous les objets qui sont à la même distance du plan du dessin.

Si le dessin ne représente pas de points infiniment éloignés, on ne peut déterminer que les différences de la parallaxe stéréoscopique par

810 (659) TROISIÈME PARTIE. — • DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. rapport à un point quelconque de l'objet. La parallaxe par rapport à ce point de départ est alors positive pour les autres points plus rapprochés, et négative pour les points plus éloignés.

Désignons par '2a l'intervalle qui sépare les deux yeux, par /> la distance entre le dessin et les yeux, par p la distance de l'objet à un plan parallèle au dessin et passant par les yeux, et par e la parallaxe stéréoscopique, on a

cette parallaxe est donc d'autant moindre que l'objet est plus éloigné et elle devient nulle lorsque l'objet est à une distance infinie.

Les images stéréoscopiques correspondantes doivent, dans ces expériences, être amenées devant les yeux de manière que les points infiniment éloignés s'y présentent dans la même position pour les deux yeux. On peut atteindre cet effet sans instrument en plaçant les deux images côte à côte, de telle sorte que les points homonymes y présentent à peu près la même distance que les points nodaux des deux yeux de l'observateur. Si l'observateur dispose alors ses lignes visuelles en parallélisme, il voit les deux images occuper une même position, et l'illusion stéréoscopique se produit. Il est vrai que l'œil droit ne voit pas seulement alors l'image droite, mais encore celle qui est destinée à l'œil gauche ; de même l'œil gauche voit, à droite de l'image commune, l'image destinée à l'œil droit. Lorsqu'on a trouvé la position convenable des yeux, on croit donc voir, l'une à côté de l'autre, trois images, dont les deux extrêmes ne sont vues chacune qu'avec un œil (celle de droite par l'œil gauche, et inversement) et ne présentent pas de relief, tandis i que l'image intermédiaire, vue simultanément avec les deux yeux, \. offre r apparence du relief.

Dans l'expérience telle qu'elle vient d'être décrite, la présence des trois images est gênante ; de plus, il faut accommoder pour près, tandis qu'il faut mettre les lignes visuelles en parallélisme, comme pour la vision d'objets éloignés, position où l'on est habitué à accommoder pour loin. Aussi faut-il quelque exercice pour voir ainsi les images stéréoscopiques, sans le secours d'un instrument. Du reste, l'illusion produite alors est tout aussi complète qu'avec l'emploi des instruments dont la description va suivre. Les personnes qui ne sont pas exercées facilitent la réussite de l'expérience en mettant verticalement entre leurs deux yeux un morceau de carton noir, ce qui supprime les images accessoires, et en tenant les dessins à une distance plus petite que celle i des yeux. Avec un peu d'exercice, on réussit sans aucun secours de ce genre; et c'est même là le moyen le plus commode de passer en revue j

§ 30. DU STÉRÉOSCOPI^. 811

une collection un peu nombreuse d'innages stéréoscopiques. Au lieu de diriger les lignes visuelles à peu près parallèlement, on peut encore les faire converger sur un point plus rapproché que le dessin et amenei' les deux images stéréoscopiques à coïncider en tournant l'œil droit vers l'image gauche et inversement, de manière que les lignes de regard se coupent entre ces images et l'observateur. La position est alors la môme que si l'on fixait le point d'intersection et c'est aussi là qu'apparaît l'image stéréoscopique, qui est, par conséquent, plus rapprochée des yeux que les dessins. Mais, dans cette expérience, il faut évidemment placer à gauche l'image destinée à l'œil droit, et réciproquement, sinon la parallaxe stéréoscopique serait négative et l'on obtiendrait un relief renversé, ainsi qu'il est facile de s'en assurer en plaçant l'un à côté de l'autre deux dessins linéaires sans ombres, comme des dessins de cristaux, et obtenant leur fusion alternativement par l'un ou l'autre des deux procédés indiqués.

Les instruments qui, sous le nom de stéréoscopes^ servent à l'examen des images stéréoscopiques, n'ont pas d'autre but que de faciliter à l'observateur la recherche et le maintien de la position convenable des yeux, et d'éliminer les circonstances accessoires gênantes ; ils ne présentent aucun avantage essentiel quant à la production de l'illusion d'optique.

Le premier stéréoscope, dûàWheatstone, est représenté en coupe par la figure 189. — La partie essentielle de l'instrument se compose de

FiG. 189,

deux miroirs ab et «p, incHnés de /i5° sur l'horizon; ce sont les surfaces supérieures de ces miroirs qui sont réfléchissantes. On voit en cd et y ^ des planchettes sur lesquelles on place les dessins. L'observateur, dont les yeux sont désignés par r et p, regarde de haut en bas vers les

812 {640} TROISIÈME PARTIE. — DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. miroirs. La lumière qui vient de cd est renvoyée à l'œil r par le miroir ab comme si elle venait de l'image catoptrique Mais la lumière venant de est également renvoyée à l'œil p par le miroir «p, comme si elle venait de //. Les deux yeux croient donc voir l'image en //, et si les deux images présentent des différences telles que les présenterait un objet situé en //", l'observateur reçoit la même impression sensuelle que s'il voyait en /, non pas les images, mais le corps à trois dimensions. Comme les dessins sont vus ici à l'aide de miroirs, qui en donnent des images symétriques, il faut qu'ils aient une parallaxe stéréoscopique négative.

Le stéréoscope de Brewster, qui est actuellement le plus répandu, contient deux prismes et tt, à surfaces convexes, obtenus en débitant en morceaux des lentilles convexes épaisses, de 0"',18 de distance focale ; ces verres produisent le même effet optique que la combinaison d'un prisme à faces planes avec une lentille convexe. Les deux dessins ab et ap (fig. 190) se trouvent, l'un à côté de l'autre, sur la même feuille. L'œil droit r, regarde le dessin ab^ à travers le prisme jo; l'œil gauche p, regarde l'image a|3, à travers le prisme tt ; la cloison g empêche chaque œil de voir le dessin destiné à l'autre. Les rayons cp et yir émis par les dessins sont réfractés par les prismes, suivant les directions pr et Trp, dont les prolongements se coupent en q, La convexité des surfaces des prismes a pour effet de diminuer en même temps la divergence des faisceaux lumineux, de sorte que chaque œil voit en /cp une image du dessin qui lui est offert. L'objet apparaît en relief en f^. Le tout est contenu dans une boîte de bois ; pour permettre également l'inspection d'images transparentes, on a disposé derrière les dessins <2Ôa[3, une lame de verre mat. On met et l'on retire les dessins par des fentes a et f3, convenablement pratiquées sur les côtés de la boîte.

Le stéréoscope de Brewster est bien plus commode que celui de Wheatstone; il est plus facile d'y éclairer uniformément les deux images ; on a, de plus, l'avantage d'un certain grossissement ; cependant il faut remarquer qu'à la séparation du clair et de l'obscur il se produit des bords irisés étroits, lorsque les prismes ne sont pas rendus achromatiques, condition qui n'est ordinairement pas remplie. — On trouvera plus loin la description d'autres formes de stéréoscopes. Les effets du stéréoscope se manifestent de la manière la plus saisis-

FiG. 190.

§30. IMAGES STÉRÉOSCOPIQUi:S. (^4^) 813

santé à l'inspection de dessins qui ne représentent que des contours de corps et des surfaces, et où toutes les circonstances favorables accessoires de couleur, d'ombre, etc., font complètement défaut : les lignes noires n'en paraissent pas moins se détacher complètement du papier et se localiser dans l'espace. Les dessins [de stéréotomie les plus compliqués, ceux qui représentent des cristaux et qui offrent à l'œil nu une confusion de lignes presque inextricable, se résolvent comme par enchantement pour donner l'apparence du relief.

Tandis que ce sont les dessins hnéaires qui présentent de la manière la plus remarquable la différence entre l'examen stéréoscopique et l'inspection ordinaire, la vivacité de l'illusion est naturellement plus grande encore lorsqu'une représentation exacte des ombres vient contribuer à faire ressortir la forme des corps. Cependant il est presque impossible de rendre exactement, avec le crayon ou avec le pinceau, les différences si délicates qui existent entre les ombres des dessins que doivent recevoir les deux yeux, et la photographie permet seule d'atteindre, entre les deux images, la concordance exacte qui est nécessaire pour la production d'un bon effet stéréoscopique. Gomme les photographies stéréoscopiques sont maintenant partout répandues dans le commerce, je puis admettre qu'elles sont connues du lecteur. On les produit en photographiant deux fois le même objet à partir de deux points de vue un peu différents. On peut le faire simultanément avec deux appareils, ou successivement avec le même. L'emploi de deux appareils est particuHèrement nécessaire pour les objets qui varient rapidement. Lorsque les objets sont directement éclairés par le soleil, les ombres portées se déplacent souvent d^une manière notable entre la production de deux épreuves successives, car il se passe toujours bien 5 à 10 minutes jusqu'à ce que l'appareil soit préparé pour la deuxième image. L'emploi de deux appareils photographiques est encore bien plus nécessaire pour l'exécution des photographies dites instatanées d'objets mobiles, vagues, navires, chevaux, etc., pour lesquelles on réduit le temps de pose à une fraction de seconde par l'emploi d'un éclairage solaire intense et de préparations photographiques très-sensibles.

La vérité de ces photographies stéréoscopiques et la vivacité avec laquelle elles représentent le relief sont tellement frappantes que bien des objets, comme des édifices, que l'on connaît pour en avoir examiné des images stéréoscopiques, ne donnent plus, lorsqu'on les voit en réalité, l'impression d'un objet nouveau ou imparfaitement connu. Lorsqu'on se trouve en présence de l'objet lui-même, on n'acquiert, au moins sous le rapport de la forme, aucune notion nouvelle ni plus exacte que celle que l'on en possède déjà. L'avantage de la vision stéréoscopique tombe

81/1 (642) TROISIÈME PARTIE. ^ DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. surtout sous le sens en présence de reproductions d'objets qui se prêtent mal à la représentation par le dessin ou la peinture ordinaires ; j tels sont les rochers irréguliers, les blocs de glace, les objets microsco- ' piques, les animaux, les forêts, etc. Les glaciers, en particulier, avec leurs fentes profondes éclairées par transparence à travers l'épaisseur | de la glace, produisent un effet surprenant dans le stéréoscope. L'image j unique donne ordinairement l'idée d'une accumulation confuse de taches grises, tandis que la combinaison stéréoscopique fait ressortir de la manière la plus palpable les formes des blocs de glace, ainsi que les effets de la lumière transmise et de la lumière réfléchie. La difficulté , que l'on éprouve, dans ce cas, pour comprendre l'image unique, pro- j , vient d'abord de ce que des formes aussi irrégulières que celles des j blocs de glace ne peuvent pas être rendues nettement, même lors- ii qu'elles sont éclairées simplement par de la lumière incidente ; elle est ' attribuable davantage encore à ce que ]a lumière transmise par la glace modifie complètement les lois ordinaires des ombres.

La représentation stéréoscopique d'objets brillants, tels qu'une eau YÏdée par quelques vagues légères, produit encore des effets très-surpre- j nants ; mais il nous faut renvoyer au paragraphe suivant l'étude de la j représentation stéréoscopique du lustre.

Nous allons étudier maintenant quel est le degré d'exactitude avec i| lequel l'activité simultanée des deux yeux permet d'apprécier la iroU j sième dimension du champ visuel. — Nous avons à distinguer, dans cette étude, V appréciation de la distance absolue des objets et celle des différences de distance que présentent les différents points. Outre les données indiquées précédemment, la première de ces appréciations ne | peut s'appuyer que sur la sensation du degré absolu de convergence ' que présentent les hgnes de regard lorsqu'elles sont dirigées sur un j certain point d'un objet ; les différences des deux images rétiniennes j ne sont d'aucune utilité sous ce rapport, ou du moins, à ce qu'il semble, ; celles des différences entre les images qui pourraient contribuer à cette appréciation sont, le plus souvent, trop insignifiantes pour pouvoir être d'une utilité réelle. — L'appréciation des différences de distance des différents points d'un objet s'appuie, au contraire, sur les différences que pré* sentent les images dans les deux champs visuels. Elle pourrait se fonder» . d'une part sur la perception des différences que présentent les deux : images rétiniennes lorsque les lignes de regard sont immobiles, d'autre ; part sur les différences qui se produisent entre les mouvements des deuJÈ yeux, lorsque le point de fixation varie. Dans les expériences faites jus* qu'à ce jour, il ne s'est encore manifesté^ dans l'exactitude de laper- l

§ 30. EXACT. DE I/APPRÉC. RINOCUL. DE LA DÏST. REL. DES ORJETS. (^i.T) 815 ception, aucune différence en faveur, soit du mouvement, soit de l'immobilité des yeux : la comparaison des images rétiniennes ])araît se faire avec une telle délicatesse qu'il est inutile de tenir compte des dilférences de mouvement. Cependant nous verrons plus loin que , notamment pour les images difficiles à combiner, l'évidence de l'illusion est singulièrement augmentée par les mouvements des yeux.

Commençons par l'appréciation des différences de distance, en tant que cette appréciation dépend de la comparaison d'images rétiniennes différentes ; mais il est bien entendu que les différences des images dans les deux champs visuels ne se manifestent pas par elles-mêmes : les différences de distance qui résultent de ces différences des images sont seules remarquées et évaluées.

La comparaison des deux images rétiniennes, telle qu elle se manifeste par la perception de la troisième dimension, est d'une exactitude extraordinaire, et les différences dont elle accuse la perception sont parfois tellement faibles qu'elles seraient imperceptibles dans la vision ordinaire, sans le secours d'instruments de précision. Déjà dans les photographies stéréoscopiques, les différences des deux images sont généralement assez faibles pour qu'il faille beaucoup de soin pour les découvrir ; on ne les distingue ordinairement que le long du contour des objets placés devant d'autres, dont ils cachent une partie un peu différente dans les deux images.

Dove (1) a cité les exemples suivants pour l'exactitude de la vision stéréoscopique.

Si l'on combine au stéréoscope deux médailles frappées au même coin, mais composées de métaux différents, l'image résultante paraît obhque et convexe, au lieu d'être plane. Cela tient à ce que les métaux, après le coup du balancier, se dilatent d'une quantité qui varie avec la nature de chacun d'eux. C'est pour cette raison que les médailles de différents métaux n'ont pas les mêmes dimensions, mais les différences sont excessivement faibles. J'ai vu de semblables médailles chez le professeur Dove, Tune d'argent, l'autre de bronze, dont la différence était imperceptible à l'œil nu, même lorsqu'on les superposait, et qui donnaient cependant une image nettement bombée.

Lorsqu'on typographie on compose deux fois la même phrase, il est impossible, à moins de précautions particuhères, d'éviter une certaine inégalité dans les espacements des caractères. Il en résulte qu'en plaçant sous le stéréoscope les deux épreuves ainsi obtenues, on voit certains mots ou certaines lettres se placer en avant ou en arrière des autres.

(1) W. H. Dove, Optische Studien, Berlin, 1859, p. 26-36.

816 {6U) TROISIEME PARTIE. — DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. Les lettres ne paraissent être toutes dans le même plan que lorsque les deux exemplaires ont été imprimés avec la môme composition ; et, dans ce cas, il peut encore arriver que le tout paraisse bombé ou oblique pour peu que l'ensemble du papier se soit distendu davantage dans l'une ou l'autre épreuve par suite d'une humectation ou d'une traction inégale ; cependant on ne voit généralement pas alors certaines lettres isolées avancer ou reculer par rapport au reste.

De même que ce procédé permet de distinguer deux éditions différentes d'un même texte, il fournit encore le moyen de reconnaître des billets de banque faux, car il est impossible au contrefacteur de faire les intervalles des lettres tellement égaux à ceux de l'original, qu'on ne voie pas quelques-unes d'entre elles avancer ou reculer quand on combine sous le stéréoscope un billet vrai avec un papier faux. D'ailleurs, sur deux exemplaires du même billet vrai, on voit généralement se placer dans des plans différents les parties qui ont été produites par des planches différentes, et l'on reconnaît facilement, à l'aide du stéréoscope, combien il a été employé de planches pour imprimer le billet. Cette méthode est également très-commode pour vérifier si les divisions d'une échelle graduée sont égales. Il suffit d'obtenir la fusion stéréoscopique de deux parties différentes de l'échelle. Si les divisions sont égales, les traits paraissent se trouver tous dans le même plan ; si elles ne le sont pas, quelques traits paraissent avancer ou reculer.

Voici un autre exemple de ces petits déplacements que l'on reconnaît facilement par la combinaison stéréoscopique et que j'ai remarqué par ^ hasard. — Lorsqu'on regarde la tenture

A * d'une chambre par-dessus la cheminée

d'une lampe, de manière qu'un œil regarde hbrement, et l'autre, à travers le courant d'air chaud, on voit, en y portant quelque attention, un long pli rentrant et un pli saillant, comme si la tenture s'était détachée du mur. Si c'est l'œil droit qui regarde à travers la colonne d'air chaud, le pli saillant se présente à droite, le pli rentrant à gauche ; le contraire a lieu si c'est l'œil gauche. Le phénomène se produit avec le plus de netteté lorsque l'observateur se place à environ trois pieds du mur et que la lampe est au milieu de cette distance. Alors les deux plis saillants relatifs aux deux yeux se superposent, ce qui renforce l'effet. Gephéno-

FiG. 191.

§ 30. EXACT. DE L'APPRÉC. BINOCUL. DE LA DIST. REL. DES OBJETS. (645) 817 mène s'explique par la réfraction de la lumière dans le courant d'air chaud. Soient A (fig. 191) un cercle qui représente la section horizontale du courant d'air, r et p les deux yeux de l'observateur, a, b, c des points du mur ; ces points se présentent à l'œil r sur les rayons rectilignes ra, rb et rc. Mais l'œil p reçoit les rayons suivant les directions rt^i p, 6p et p, à cause de la réfraction qui a lieu dans le courant d'air chaud A. Le rayon ^p, qui passe par le milieu de ce courant, peut seul rester rectiUgne. Ainsi, pour l'œil p, les points c et a paraissent se trouver sur le prolongement des rayons pc^ ç^i^a^ et pour les deux yeux ensemble ils apparaissent en y et en a, où pc, et ga^ coupent respectivement rc et ra. La tenture paraît donc saillante du côté de l'œil qui regarde à travers l'air chaud ; elle paraît rentrante du côté opposé.

J'ai encore fait quelques expériences sur le degré d'exactitude que l'on peut atteindre dans la comparaison stéréoscopique des deux images rétiniennes. — A cet effet, j'ai planté verticalement trois épingles égales à l'extrémité de trois baguettes quadrangulaires ; je plaçais ces baguettes l'une à côté de l'autre, sur une table plane, de manière que les épingles se trouvassent à peu près dans le même plan et à environ 12 millimètres l'une de l'autre. Je me plaçais ensuite de manière à avoir les yeux dans le prolongement ou un peu au-dessous du plan supérieur des baguettes ; je voyais alors les épingles sans apercevoir les extrémités des règles dans lesquelles elles étaient plantées. Mes yeux étaient à S/iO'""' des épingles. Dans ces conditions, la comparaison des deux images rétiniennes fournissait seule le moyen de reconnaître si les épingles étaient ou non dans le même plan vertical. Si elles ne l'étaient pas, on pouvait, en déplaçant une des baguettes, les amener dans le même plan, autant que l'observateur pouvait en juger; en amenant ensuite un œil dans ce plan et visant les épingles, on reconnaissait facilement le degré d'exactitude qu'on avait atteint dans la disposition des épingles. Il faut remarquer que les épingles ne doivent pas être trop éloignées l'une de l'autre, parce que le jugement subirait une illusion particulière dont il sera question dans le paragraphe suivant, au sujet de l'horoptère. Les distances indiquées plus haut conviennent pour le but proposé et suppriment l'effet de cette illusion. Dans ces conditions je ne me suis jamais trompé de la moitié de l'épaisseur d'une épingle, c'est-à-dire de J/Zi de millimètre, lorsque le plan des épingles était perpendiculaire à la ligne visuelle. La comparaison n'était plus aussi sûre lorsque ce plan était fortement incliné par rapport à la ligne visuelle. On reconnaissait avec une certitude complète le déplacement d'une épingle lorsqu'elle était en avant ou en arrière du plan des autres d'une quantité égale à sa propre épaisseur, c'est-à-dire de 1/2 millimètre. Supposant l'épingle

818 TROISIÈME PARTIE. — DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. médiane située à 1 /2 millimètre en avant du plan des autres, il est facile de calculer de combien l'image de cette épingle est placée différemment dans les deux yeux par rapport à celle des deux autres. La distance de mes yeux est de GS'""". La position de l'épingle moyenne, projetée sur

le plan des deux autres, aurait différé de . -y— = ~ de millimètre

dans les deux images rétiniennes. Une largeur de 1/10 de millimètre, vue à une distance de SAO""'^, se trouve déjà sur la limite des plus petites distances visibles. Elle répond à un angle de 60", 5 ou à une distance de 0'"",00/iZi sur la rétine. Il s'ensuit donc que la comparaison des images rétiniennes des deux yeux, pour la vision stéréoscopique, se fait avec la même exactitude que l'appréciation des plus petites distances dans un seul et même œil.

D'après une remarque de Brewster, il peut encore se manifester, de cette manière, de très-petites différences provenant des différences de réfrangibilité des rayons chromatiques différents, lorsqu'on regarde, à travers une lentille convexe, un objet rouge et un objet bleu situés à la même distance de l'observateur : le rouge paraît plus près que le bleu.

La perceptibilité stéréoscopique de la troisième dimension décroît rapidement à mesure que les objets sont plus éloignés. — La loi de cette décroissance est de la même forme que celle des images des lentilles convexes. Soient r la distance du point le plus éloigné à l'œil, p celle du point le plus rapproché, / une constante dont dépend l'exactitude, on distingue la différence de la distance des points si

D'après les mensurations qui précèdent, on peut poser / :> 240". Si r est la distance de l'œil à l'objet, p la distance de l'œil à l'image que donne de l'objet une lentille concave dont la distance focale négative soit égale à /, on a

Par conséquent, si l'on regardait un objet quelconque à travers une lentille concave excessivement faible, de 2!i0 mètres de distance focale négative, l'image se trouverait à la place du plus éloigné des objets que la vision stéréoscopique permettrait encore de reconnaître comme situé en arrière du premier. Les personnes auxquelles les positions des images de lentilles sont familières reconnaîtront facilement qu'à dis-

§ 30. PSEUDOSCOPE, TÉLÉSTÉRÉOSGOPE, ICONOSCOPE. {646} 819

tance on ne distingue donc la troisième dimension que lorsqu'elle est très-grande, tandis qu'à proximité de très-petites différences de profondeur ne pourront pas échapper.

Dans cette formule, la quantité / désigne la plus grande distance à laquelle la vision stéréoscopique permette de distinguer un objet de ceux qui sont derrière lui à une distance infinie.

Une modification du stéréoscope, connue sous le nom depseudoscope^ fournit des renseignements très-intéressants sur l'énergie avec laquelle la comparaison stéréoscopique des images rétiniennes nous représente les différentes distances, comparativement aux autres éléments favorables à la perception du relief. — Cet instrument a pour but de modifier les images binoculaires d'objets réels, de manière à en renverser le relief stéréoscopique. Le pseudoscope de Wheatstone contient deux prismes rectangulaires de verre, dont les arêtes sont perpendiculaires au plan de visée, et à travers lesquels l'observateur regarde suivant une direction parallèle à leur hypothénuse. La marche des rayons dans un semblable prisme a été vue plus haut, page 618 et figure 159. Les objets situés sur le rayon non dévié, parallèle à l' hypothénuse d'un semblable prisme, se voient dans leur position réelle, tandis que la réflexion fait apparaître respectivement à droite et à gauche les objets situés à gauche et à droite. Comme chaque œil voit les objets ainsi symétriquement renversés par réflexion, la concordance entre les images des deux yeux est conservée. Les deux prismes sont renfermés dans de petits tubes de manière que leurs hypothénuses soient parallèles aux axes de ces tubes. Ceux-ci sont mobiles autour de leur propre axe et d'un axe perpendiculaire au plan de visée, ce qui permet d'amener les deux images à concorder.

En choisissant un exemple simple, il est facile de voir que cette disposition renverse le rehef stéréoscopique. — Prenons pour objet un parallélipipède rectangle placé symétriquement par rapport au plan médian de la tête. Les deux yeux en verront la face antérieure ; l'œil droit voit, de plus, un peu la face de droite, et l'œil gauche, celle de gauche. Mais lorsqu'on regarde à travers le pseudoscope, l'image delà face de droite, qui est visible pour l'œil droit, paraît se trouver à gauche de la face antérieure. Inversement, l'œil gauche voit, en raccourci, une face située à droite de la face antérieure. Les choses ne peuvent pas se présenter ainsi pour une poutre, mais bien pour un tube quadrangulaire dont l'orifice ferait face à l'observateur. En présence d'un pareil tube, l'œil droit verrait, en effet, une image raccourcie de la face laté-^ raie gauche, l'œil gauche, une image de la face droite. Effectivement,

820 (647) TROISIÈME PARTIE. — DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. VU dans le pseudoscope, le parallépipède apparaît sous forme d'un tube creux. En général, les corps convexes y paraissent donc concaves, les objets rapprochés paraissent éloignés, et ainsi du reste.

L'illusion pseudoscopique ne réussit cependant que pour un petit nombre d'objets, parce que la connaissance des formes ordinaires des objets ou la présence des ombres portées viennent faire obstacle à sa production. J'ai déjà insisté plus haut sur ce point que les ombres portées donnent toujours des indications non équivoques sur certaines conditions géométriques. Le corps qui produit une ombre doit toujours se trouver en avant de la surface qui la reçoit. Si donc un corps quelconque repose sur un plan, il projette son ombre sur ce plan. Au pseudoscope, il devrait paraître situé derrière la surface, comme s'il y était enfoui. Mais alors l'ombre portée n'a plus de sens et nuit à la production de l'illusion. Il se produit un empêchement analogue lorsqu'une surface en recouvre partiellement une autre située plus loin. L'œil droit voit alors, à la droite de la surface antérieure, une partie plus grande de la surface postérieure que le gauche, ce qui cesse de présenter aucun sens lors du renversement pseudoscopique.

C'est pourquoi les objets que l'on veut voir pseudoscopiquement doivent être, en général, placés librement dans l'espace, en avant d'un mur d'une coloration uniforme et un peu éloigné, sur lequel ils ne puissent projeter aucune ombre sensible, et qui n'ait pas de parties remarquables pouvant servir elles-mêmes d'objet. Il faut éviter, de plus, qu'une partie de l'objet n'en recouvre perspectivement une autre. Les objets convenables sont, par exemple, des rouleaux de papier écrit ou imprimé qui font alors l'effet de tubes, des cigares, qui présentent l'aspect d'une feuille de tabac roulée en cylindre creux, des médailles éclairées de face et qu'on prend alors pour des empreintes creuses L'illusion me paraît très-vive lorsqu'on regarde au pseudoscope une éprouvette graduée de verre. Si les divisions sont du côté qui fait face à l'observateur, le pseudoscope les fait paraître gravées de l'autre côté du cyhndre. Des fils verticaux situés à des distances différentes de l'observateur se prêtent également fort bien à l'illusion : les plus rapprochés paraissent alors les plus éloignés, et inversement.

Lorsque l'illusion trouve un obstacle dans la connaissance que nous avons de la forme véritable des objets ou dans la présence des ombres portées, on peut souvent encore réussir à la provoquer en se représentant vivement la forme que devrait faire voir le pseudoscope : une fois celle-ci obtenue, on peut la conserver sans peine. Inversement, il est possible de revenir à la forme véritable ; cependant, dans la contemplation de cette dernière, on éprouve toujours un certain malaise,

§ .30. l>Si:UD()S(:ûPI':, rÉLhlSTKRÉOSCOPK, ICONOSCOPE. (048) S'il

attribuable au renversement des diiïérences des deux images rétiniennes.

Tandis que le pseudoscope renverse le relief des objets extérieurs, le téléstéréoscope l'exagère ; aussi cet instrument est-il particulièrement propre à faire ressortir le relief des objets qui, à cause de leur grande distance, ne donnent ordinairement pas d'effet stéréoscopique, ou ne le donnent que d'une manière très-imparfaite. — La distance qui sépare nos yeux n'est pas suffisante pour nous donner des images sensiblement différentes d'objets très-lointains ; il faut donc, pour obtenir des images suffisamment dissemblables de ces objets, exagérer artificiellement la distance des points de vue. C'est ce que le téléstéréoscope réalise, à

FiG. 192.

l'aide de quatre miroirs plans dont la coupe est représentée ma, « et |3 (fig. 19*2). Les yeux de fobservateur sont en r et en o. Les lignes cbm^ et ySao indiquent la marche des rayons lumineux. Les quatre miroirs sont fixés dans une boîte, dont les parois sont représentées en coupe, de manière à pouvoir exécuter les petites rotations que peut exiger la fusion des images. Si les miroirs a et a se coupent à angle droit, ces miroirs étant fixés à la base de la boite, il suffit que les miroirs ô et (B soient mobiles à l'aide de vis, l'un autour d'un axe horizontal et l'autre autour d'un axe vertical. Pour obtenir un champ visuel un peu étendu, il faut faire les miroirs b et [3 aussi grands que possible.

Soient etp^ les positions des images réfléchies que les systèmes de miroirs « et « et [3 donnent respectivement des yeux r et p, l'œil r

822 {6é9) TROISIÈME PARTIE. — DES PERCEPTIONS VISUELLES. § 30. voit, à l'aide des miroirs, le paysage comme le verrait, sans miroir, mi œil placé en 7\ ; de même, l'œil p le voit comme s'il était en p^. Mais les points et sont bien plus distants que ne le sont les yeux véritables r et p, les différences que présentent les deux images du paysage sont exagérées d'autant ; il en résulte que le relief stéréoscopique des objets éloignés, chaînes de montagnes, ou plis de terrain, apparaît d'une manière bien plus nette qu'à l'œil nu. Lorsque les miroirs sont disposés de manière que les objets infiniment éloignés se voient avec des lignes visuelles parallèles dans le téléstéréoscope, le paysage ne présente plus son aspect naturel; l'observateur croit en voir un modèle en relief, d'une finesse d'exécution et d'une exactitude admirables, sur lequel les distances seraient diminuées 'dans la proportion p^ : r ^ (fîg. 192).

Il se produit quelque chose d'analogue à l'effet du téléstéréoscope lors de l'examen de la plupart des photographies stéréoscopiques de paysages, parce qu'en général, en prenant la photographie, on a donné aux points de vue une distance bien plus grande que celle des deux yeux. — D'un autre côté, on peut également obtenir, à l'aide de la photographie, des images stéréoscopiques des corps célestes, et cela réussit parfaitement bien pour la lune : il suffît de combiner deux images obtenues sucessivement à des moments où les astres représentés sont tournés un peu différemment par rapport à la terre. Bien que la lune nous présente toujours le même côté, sa position offre cependant de petites variations qui permettent d'en obtenir des images stéréoscopiques en la photographiant, dans deux mois différents, à des moments où elle est éclairée de la même manière par le soleil. Ces photographies ne présentent pas seulement avec netteté la forme sphérique de notre satellite : elles donnent aussi quelques détails du relief de ses cratères.

Tandis que le téléstéréoscope augmente la parallaxe stéréoscopique et que le pseudoscope la fait changer de signe, Viconoscope de Javal (1) a pour effet de la supprimer à peu près complètement. — Cet instrument se compose de quatre miroirs disposés comme ceux du télestéréoscope. Supposons la figure 192 (p. 821) construite à une échelle telle que les deux yeux de l'observateur puissent se placer en c et en y, la parallaxe stéréoscopique des objets extérieurs sera diminuée à peu près dans le rapport a a.-, \ aussi ces objets présentent-ils l'aspect d'une peinture plane, à un degré plus marqué encore que lors de la vision monoculaire.

(1) Sur un instrument nommé iconoscope, destiné à donner du relief aux images planes examinées avec les deux yeux, in Comptes rendus, 1866, LXIII, 927.