EHENCES DE LA LU

ont exactement les couleurs complémentaires de ceui que l'on avait observés en premier lieu.

Lois du phénomène

Newton a étudié de plus près cette admirable expérience, II plaçait son œil en O, sur la verticale ODE,

et prenait avec un compas les diamètres successifs ^es divers anneaux : l'écartement des branches

du compas étail ensuite mesuré à l'aide d'u règle divisée.

Deux savants français, de la Provostaye et I sains ont réalisé, pour étudier les anneaux Newton, un appareil très précis que représente

Le système des deux verres, lentille et glace, voit sur la figure avec les anneaux qui s'y produis» et que l'on peut observer plus commodémen l'aide d'une lunette. Les deux verres sont por sur un chariot mobile que l'on peut faire mouv le long d'une règle divisée à l'aide d'une vis mie métrique qui lui imprime des déplacements au petits que l'on veut, et connus très exactement. ' éclaire le tout avec de la lumière jaune.

En mesurant ainsi avec le plus grand soin diamètres successifs des divers anneaux, on a énoncer la loi suivante :

Les épaisseurs des anneaux obscurs sont éga aux multiples pairs successifs du quart de longueur d'onde de la lumière employée.

Les épaisseurs des anneaux brillants sont égo aux multiples impairs de la même quantité.

Théorie des anneaux de Neivton.

Il y a donc une relation entre les propriétés anneaux et la longueur d'onde. Les propriétés

interférences vont maintenant nous permettre d'expliquer le phénomène.

Représentons-nous une lame mince transparente, ABGD (yî^. 10 ) limitée par deux surfaces très voisines AB et CD : par exemple une tranche d'air comprise entre deux lames de verre. Lançons sur

Fig. 10.

l'appareil un rayon lumineux SI : avant de continuer son chemin à travers la tranche d'air, une portion de ce rayon se réfléchira sur la première 'ame de verre, suivant IR; l'autre portion arrivera jusqu'à la seconde lame, CD, sur laquelle elle se i*éfléchira suivant STM.

Les deux rayons réfléchis IR et TM vont donc savoir parcouru des chemins différents : le second ^Ura parcouru, en plus du chemin parcouru par le premier, la ligne brisée IST; il sera donc en re- ^cLrd sur le premier.

Suivant que ce retard sera un multiple impair ^u pair de la demi-longueur d'onde, les deux rayons réfléchis interféreront ou donneront un redouble-

ment de la couleur ajant la même longueur d'on Les lames minces permettent donc d'avoir la f sation des couleurs, quoiqu'elles soient elles-mêi formées d'une substance parfaitement transparei Les couleurs des lames minces ne prennent d leurs la forme d'anneaux que par suite de la dis sition de la lentille au-dessus de la glace de ve: Dans le cas où les deux faces réfléchissantes s parallèles, on a des franges rectilignes ou courbées, qui ressemblent aux franges de l'ex rience des deux miroirs. Si l'épaisseur était rig reusement constante, on aurait une couleur i forme.

LA PHv)rOGRAPUlE DES COULEURS. 37

Principe de Texpérience de M. Lippmann.

Ces notions nécessaires étant acquises, voici maintenant le principe de Texpérience de M. Lipp- «lann.

Considérons un miroir plan métallique, et supposons que sa face réfléchissante ait été recouverte, par les procédés ordinaires de sensibilisation, d'une touche impressionnable formée d'albumine ou de ^^llodion au chlorure ou bromure d'argent. Supposons en outre que cette couche soit transpa- ^^nte, continue et sans grains. Faisons tomber ^^ï* elle un rayon d'une lumière quelconque, Colorée, ayant une longueur d'onde déterminée, ^^ occupant par conséquent une place déterminée ^ans le spectre : Les rayons incidents traver- B. ^

seront la couche sensible et transparente, se r fléchiront sur la surface polie, et reviendront si leurs pas ; mais ils rencontreront en revenant L rayons qui arrivent. Nous aurons alors deux ond< lumineuses : une onde directe et une onde réfl< chie, qui vont produire des interférences. L'espac en avant du miroir sera donc rempli de plans p; rallèles, alternativement brillants et obscurs, dei plans brillants, consécutifs quelconques étant sép rés par une distance égale à une demi-longuei d'onde, c'est-à-dire à la quatre^-millième part d^un millimètre, .11 y aura, par conséquent, pli sieurs de ces plans situés dans l'épaisseur même ( la couche sensible.

Les plans brillants seuls impressionneront cet couche, et cette impression viendra en noir au d< veloppement, tandis que les tranches correspondai aux plans obscurs ne seront pas impressionnée Si donc nous mettons la plaque développée dai l'hyposulfite de soude, toute la matière sensible la lumière et non altérée va se dissoudre, et il c restera que des tranches infiniment minces d'ai gent réduit, là où il y avait les plans brillant: Il en résulte que toute l'épaisseur de la couche ph« tographique sera partagée en tranches par des plai d'argent métallique, parallèles entre eux et sépara l'un de l'autre par une distance égale à la dem longueur d'onde de la lumière qui a impressionr la plaqué.

Mais deux de ces plans constituent une lame jmince, et précisément une lame mince d'épaisseur telle que, d'après la théorie des anneaux de Newton, les rayons réfléchis sur ses deux faces donnent , en interférant entre eux, la sensation de la couleur correspondante .

Donc, quand on regardera par réflexion la plaque fjxée et séchée, on verra reproduite la couleur même de la lumière que Von a fait tomber sur la plaque.

Choix des plaques sensibles.

Tel est le principe de cette merveilleuse expérience, si simple et si scientifique dans son essence.

Mais cette simplicité de conception exige une grande précision dans la réalisation expérimentale.

Tout d'abord, il faudra exclure les plaques au gélatinobromure ou au gélatinochlorure que l'on ^i*ouve dans le commerce, et dont la couche sensible est une émulsion. Vue au microscope, une ^^Ue couche présente un grain très grossier, pro- "^Gtiant des parcelles solides de la matière sensible. Les particules de ce grain ont des dimensions considérables par rapport à la demi-longueur d'onde : ^Ues obstrueraient donc complètement la couche, ^déformeraient les plans réfléchissants et empêcheraient toute manifestation du phénomène chromatique. Les plaques du commerce sont, en outre,

opaques, et ne seraient pas susceptibles d'être traversées par Tonde directe et Fonde réfléchie, ce qui est un second motif d'exclusion.

Il faudra donc s'adresser de préférence aux couches sensibles de collodion ou d'albumine, qui ont l'avantage d'être continues et transparentes. Ces couches seront préparées par la méthode ordinaire, et ne contiendront pas d'émulsion, mais seront sensibilisées au bain d'argent, comme dans les anciens procédés au collodion. Les couches mixtes d'albumine et de collodion qui constituent le procédé Taupenot ont donné d'excellents résultats. M. Lippmann a aussi fait usage de plaques gélatinées, sensibilisées au bain d'argent, comme la glace collodionnée.

En somme, pourvu que la couche n'ait pas de grains, ou du moins, pourvu que son grain soit de dimensions négligeables vis-à-vis de la demi-longueur d'onde, toutes les préparations sensibles pourront être employées.

Exposition de la plaque.

Il restait à réaliser la juxtaposition de la couche sensible à un miroir plan.

L'idée qui se présente naturellement à l'esprit est d'argenter une glace à faces parallèles, de polir le dépôt d'argent et d'appliquer directement la couche sensible sur le miroir métallique ainsi obtenu.

LA PHOTOGRAPHIE DKS COULEURS. 4i

Malheureusement cette idée n'est pas wlilemeot réalisable. Quelle que soit la variété des fornmles d'albumioe et de collodion sensibles, elles ont ceci de commun qu'elles contiennent toutes de l'iode

libre: il résulte de là que la couche d'argent serait altérée rapidement el ternie par la couche d'iodure d'argent qui se formerait à sa surface.

Voici la disposition ingénieuse à laquelle s'est arrêté M. Lippmann.

Il sensibîMse une glace ordinaire, et forme avec cette glace G la paroi antérieure d'une petite auge

rectangulaire {fig* 1 1 ) dont les parois latérale sont constituées par un cadre d'ébonite E et don le fond est une plaque de verre V. Les deux glace G et V sont serrées contre le cadre par des pince en laiton P, P. On verse alors du mercure dan l'auge. Comme la couche sensibilisée de la glac» est tournée vers l'intérieur, elle est directement ei contact avec le mercure qui, s'il a été versé à l'aid< d'un entonnoir long et fin descendant jusqu'au fon( de la petite auge, la remplit sans laisser de bulle; d'air et forme, derrière la couche impressionnable un miroir parfait: ce petit appareil, que tout h monde peut facilement construire en quelque: instants, réalise pratiquement toutes les condition! imposées par la théorie.

Pour faire la mise au point, on saisit l'auge dan! un support à pinces, analogue à ceux que l'or trouve dans les laboratoires de Chimie, et que l'or cale contre le fond ouvert d'une chambre photo graphique ordinaire : on met à la place de la glac< sensible un petit carreau dépoli dont le côté ma est tourné vers l'intérieur de la petite cuve, et l'or met au point avec la crémaillère dont nous suppo sons la chambre munie. (Toute chambre i3 x i8 £ des dimensions suffisantes pour cette opération.)

La mise au point étant faite, on desserre leî pinces P, on enlève la petite glace dépolie qu'or remplace par la glace sensibilisée ; on installe cette dernière la couche sensible tournée vers l'intérieui

Je la cuve ; on fait le remplissage et l'on peut commeacer la pose.

\jifig. 12 représente la façon dont M. le ProfesseaF LippmanB a disposé, dans son laboratoire des Recherches physiques de la Sorbonne, l'expérience

delà Photographie des couleurs du spectre. Dans cette figure, L représente la lampe électrique, F une fente sur laquelle la lumière est concentrée à l'aide d'une lentille; à la suite de cette fente est une seconde lentille qui reprend la lumière et en forme un faisceau parallèle ; F est le prisme à vision directe qui décompose la lumière blanche et produit le spectre ; O est l'objectif de la chambre photographique C, et enfin E représente la cuve à mercure précédemment décrite et supportant la plaque sensibilisée.

44 CHAPITRE vr.

Temps de pose. Interposition des écrans colorés .

La question du temps de pose est capitale pour la bonne réussite de Fexpérience ; elle exige toujours quelques tâtonnements.

M. Lippmann s'est servi, comme sourcelumineuse, pour remplacer le soleil, d'une lampe électrique à arc, système Cance, d'une puissance de 800 bougies. Il obtenait ainsi un spectre très brillant.

Ce spectre contient une extrémité rouge qu'il s'agit de photographier. Or on connaît le peu d'activité chimique des rayons rouges : ils impressionnent les plaques assez lentement pour qu'on puisse se servir de lumière rouge pour développer sans danger les glaces au gélatinobromure d'argent. Tous les photographes savent d'ailleurs fort bien que les objets rouges viennent en noir sur les positifs : ils n'ont donc pas impressionné la plaque négative exposée dans la chambre, quelque sensible qu'elle fût.

Aussi, malgré l'éclat du spectre solaire, la pose qui devra reproduire le rouge devra être forcément très longue : elle a varié, suivant que l'on employait du coUodion ou de l'albumine, d'une demi-heure à deux heures.

Mais, ici, une difficulté se présente. Si le rouge vient lentement, en revanche le bleu et le violet sont des couleurs actives par excellence, et solarîseront complètement la plaque si on les laisse poser

pendant tout le temps nécessaire à la bonne impression du rouge. Il faudra donc trouver un moyen de laisser poser le rouge seul pendant longtemps, ne permettre au vert, plus actif, qu'une durée d'impression de quelques minutes, que l'on réduira à quelques secondes pour le bleu et le violet.

M. Lippmann est arrivé à ce résultat en interposant sur le trajet du faisceau lumineux, pendant toute la pose du rouge, une petite cuve de glace pleine d'une dissolution d'hélianthine rouge. Cette substance absorbe complètement les radiations vertes, bleues et violettes et ne laisse passer que les rayons rouges et jaunes. On peut donc, grâce à cet écran coloré, laisser poser le rouge pendant tout le temps nécessaire sans risque de solariser les régions verte et bleue.

Quand le ronge a suffisamment posé, on remplace la cuve à hélianthine par une cuve contenant une solution de bichromate de potasse, qui laisse passer le jvert et le rouge, mais arrête les rayons bleus : dans ces conditions, on impressionne à loisir la partie de la plaque qui correspond au vert du spectre; le rouge continue à poser pendant ce temps.

Enfin, pour obtenir le bleu, on découvre complètement l'objectif pendant quelques secondes, sans interposition d'aucune cuve; le bleu et le violet agissent à leur tour, et l'exposition est terminée.

Développement .

Si l'on a employé une glace albuminée, on peut la développer, comme on sait, par deux procédés distincts : par un développement acide ou un développement alcalin.

Si l'on emploie le développement acide (acide gallique, par exemple), il faudra poser un peu plus longtemps, et pousser le développement à fond; si l'on se sert du développement alcalin, il sera préférable de poser un peu moins longtemps, à cause de la plus grande activité du développement.

Dans tous les cas, l'opération devra être conduite avec l'idée que l'on doit produire de l'argent réfléchissant dans l'épaisseur même de la plaque. Si l'on juge l'épreuve insuffisante, on peut, avant le fixage, la renforcer à l'acide. Il faut éviter toutefois de trop insister sur ce renforçage, à cause des empâtements qui pourraient se produire dans la couche et masquer les phénomènes de réflexion métallique sur les lames d'argent 4estinéesà reproduire les couleurs.

Fixage. Apparition des couleurs.

Le fixateur employé a toujours été l'hyposulfite de soude à la dose de iSo^"" par litre. Le fixage est

^^hs rapide à cause du peu d'épaisseur des couches ^G collodion ou d'albumine employées.

Pendant le développement et le fixage, les cou- ^^urs ne sont pas visibles ; mais elles commencent ^ apparaître au séchage, les couches d'argent se F*4açant alors à la distance qu'elles avaient lors- ^Vi' elles ont été produites par l'action des interfé- •^^nees de la lumière sur la plaque sensible qui était ^èche lors de son exposition.

Pour les voir dans les conditions les plus avantageuses, il faut regarder par réflexion la glace ^ flairée par de la lumière diffuse; soit celle du 3 our, soit celle qui provient de la face interne d'un ^lat-jour blanc. En aucun cas, on ne doit, si l'on ^eut jouir de la vue complète du phénomène, regarder la plaque éclairée directement par une source lumineuse.

Les couleurs ont un aspect dont on ne peut se faire une idée si on ne les a pas vues : elles ont une Sorte d'éclat métallique qui leur donne une vivacité extraordinaire. Il est presque inutile d'insister sur l'inaltérabilité absolue de l'épreuve ainsi obtenue : la couleur, en effet, n'y est pas produite par un pigment quelconque susceptible de s'altérer à la lumière : elle résulte de la réalisation d'une propriété mécanique du mouvement vibratoire qui constitue la lumière. Cette inaltérabilité est telle que l'on peut projeter sur un écran les images de ces spectres vivement éclairés par une lumière élec-

trique intense sans altérer leurs couleurs en quoi que ce soit.

La réussite de ces épreuves démontre même d'une façon irréfutable la délicatesse de l'impression photographique; au moment de l'impression, la glace est sèche, et le support de gélatine, d'albumine ou de collodion a une certaine consistance, bien déterminée dans chaque cas. Pendant les opérations du développement, du fixage et du lavage, la couche est plongée dans des bainsde nature diverse, qui la gonflent et modifient sa structure, laquelle ne redevient normale qu'après le séchage. Puisque, dans ces conditions, les couleurs viennent à leurs places respectives, cela prouve que les plans d'argent réfléchissants sont revenus rigoureusement à leur place ; et comme la distance de deux de ces plans est, en moyenne, d'un quatre-millième de millimètre, on peut juger par là de la précision vraiment surprenante réalisée par la Photographie.

Reproduction des couleurs complexes.

L'expérience de la Photographie des couleurs du spectre est décisive, car, comme toutes les teintes simples s'y trouvent, le problème de la reproduction d'une couleur simple quelconque est résolu d'une façon définitive.

On peut se demander ce qu'il adviendra quand

on voudra reproduire une couleur complexe, comme celles des objets naturels?

On peut prévoir à priori que le problème soit résoluble de la même manière, car si l'on étudie algébriquement les propriétés d'un mouvement vibratoire, on peut, en appliquant un remarquable théorème dû à Fourier, démontrer que les mouvements périodiques peuvent se superposer en donnant naissance à un mouvement périodique unique.

M. Lippmann a fait poser devant son appareil deux verres de couleurs, l'un bleu et l'autre vert, éclairés par transparence à l'aide de la lumière électrique. Ces verres, provenant des ateliers de vitraux de M. Ch.Champigneulle,y avaient été pris au hasard et étaient loin d'être des couleurs simples, puisque, vus au spectroscope, ils laissaient passer sensiblement toutes les couleurs, en proportions variables : ils contenaient donc toutes les longueurs d'onde, et réalisaient à merveille deux couleurs complexes.

L'épreuve obtenue a été très satisfaisante et a rendu les deux couleurs d'une manière très nette. On peut donc affirmer que la solution trouvée par M. Lippmann est absolument générale et s'applique à tous les cas.

Les applications.

Que reste-t-il à faire pour rendre absolument usuel le procédé photochromique de M., Lippmann?

Disposer des appareils permettant rexposition facile, dans la chambre noire, de plaques de grandes dimensions : c'est là une question matérielle qui n'embarrassera aucun de nos habiles constructeurs. Trouver des substances plus sensibles que celles connues jusqu'ici, et qui permettent par conséquent de réduire dans de grandes proportions les durées de pose, surtout pour le rouge : c'est une question difficile à résoudre, mais le problème n'est pas insoluble. Il suffit de se reporter à l'histoire de la Photographie ordinaire pour voir une véritable révolution opérée par le gélatinobromure, qui permet d'obtenir en un centième de seconde le cliché qui aurait demandé, avec le coUodion sejc, dix minutes d'exposition : c'est donc une augmentation de sensibilité dans le rapport de 60000 à i.

D'ailleurs, il faut bien remarquer que, même avec les plaques albuminées ou collodionnées employées par M. Lippmann, la venue du rouge exige seule des temps de pose aussi longs ; les autres parties du spectre viennent en quelques minutes : le violet et le bleu même, en quelques secondes. Quelques plaques employées dans des essais ré-

cents, ont permis de réduire à cinq minutes la pose du rouge : ce Sont presque là des temps de pose normaux. \

Du reste, la sensibilité, si grande en apparence, du gélatinobromure d'argent, n'existe que pour les objets bleus ou violets : la Photographie ordinaire ne rend que les parties bleues et violettes des objets qu'elle reproduit. L'expérience journalière est là pour le prouver : les arbres viennent toujours, dans tous les clichés ordinaires, en noir sombre, ainsi que les prairies; les jaunes, qui sont pourtant des teintes claires dans là nature, viennent en noir; les rouges, les vermillons, quelque écarlates qu'ils soient, donnent toujours des images sombres, absolument comme s'ils étaient noirs. Au contraire, les couleurs violettes et bleues, naturellement foncées, sombres et peu visibles, impressionnent vigoureusement les plaques, et produisent, sur les clichés, des parties blanches qui donnent une sensation contraire à celle de l'objet.

Est-ce à dire que le gélalinobromure soit impuissant à s'impressionner sous l'action unique des rayons rouges? Non. Il est toujours possible, étant donné un objet rouge écarlate sur fond noir, d'obtenir de cet objet, comme cela est rationnel, une épreuve claire sur fond foncé ; mais il faudra pour cela des poses de plusieurs heures, pendant lesquelles la plaque devra être protégée contre la lumière diffuse actinique contenant des rayons bleus.

C'est dans cet ordre d'idées que M. Lippmann avait publié, dès 1 889, un procédé de Photographie orthochromatique dont les épreuves ont figuré à l'Exposition de 1889 dans les vitrines du Ministère de l'Instruction publique. Ce procédé consiste à diviser le temps de pose en trois périodes; pendant la première, on n'impressionne la plaque qu'avec les rayons violets et bleus de l'objet à reproduire: quelques secondes suffisent, en interposant tm verre bleu en avant de l'objectif. Pendant la seconde période, on met en avant de l'objectif un verre vert, arrêtant les rayons bleus ; il est nécessaire d'accorder plusieurs minutes à cette pose du vert, en faisant varier naturellement la durée d'exposition suivant l'éclat de l'objet. Enfin, dans la troisième et dernière période, l'objectif étant couvert d'un verre rouge arrêtant complètement les rayons bleus et verts, on impressionne la plaque par les parties rouges de l'objet; mais cette dernière phase est très longue; plusieurs heures sont souvent nécessaires pour obtenir une épreuve suffisante. On voit donc, par cet exemple, que la Photographie des couleurs n'est pas plus lente que la Photographie ordinaire, quand on demande à celle-ci d'être fidèle, c'est-à-dire de reproduire en clair les parties claires de T objet, y compris celles qui sont rouges.

On peut dire que dès à présent la méthode de M. Lippmann permet les reproductions de vitraux

et d'objets très éclairés avec une durée de pose qui n'a rien d'exagéré.

Naturellement, toutes les épreuves obtenues sont sur verre ; mais on conçoit facilement la possibilité de détacher la couche de gélatine et de la transporter sur papier. Ce transport est aujourd'hui chose familière aux photographes, et n'offrira aucune difficulté pratique à des mains exercées.

Ganse de rinsnccès des recherches anciennes.

Maintenant que M. Lippmann a fait connaître la théorie de la reproduction photographique des couleurs, il est facile d'expliquer pourquoi la remarquable expérience de M. Edmond Becquerel n'a pas donné de résultats définitifs ; en un mot, pourquoi l'épreuve du spectre qu'il avait obtenue n'était pas susceptible d'être fixée.

Ce savant avait constitué sa couche sensible par une couche de sous-chlorure d'argent violet, étendue sur la face polie d'une lame réfléchissante de plaqué d'argent. Dans ces conditions, les plans nodaux et les plans ventraux, qui sont l'organe même de la reproduction physique des couleurs, se produisaient dans l'épaisseur de cette couche, et l'œil avait bien la sensation des couleurs spectrales. Mais, si l'on place la plaque impressioanée dans l'hyposulfite de soude, destiné à fixer l'image obtenue, les parties comprises entre les plans ven-

traux qui étaient seuls actifs, seront dissoutes. Comme ces particules constituaient le seul support qui maintient les plans réfléchissants à la distance d'une demi-longueur d'onde, ce support venant à manquer, les plans réfléchissants s'efibndraient les uns sur les autres, et toute coloration devait disparaître: c'est ce qui arrivait. Si maintenant, au lieu de fixer la plaque, on l'expose de nouveau à la lumière du jour, celle-ci agira surles parties encore sensibles qui sont situées dans l'intervalle des plans ventraux et les impressionnera à leur tour : toute la matière sera donc altérée d'une façon uniforme et l'image disparaît encore.

Dans l'expérience de M. Lippmann, au contraire, la matière sensible est impresionnée dans la masse d'une substance transparente : coUodion, gélatine, albumine, qui lui sert de support. Cette substance n'est point dissoute par le fixatif qui ne dissout que le chlorure non impressionné qu'elle emprisonne : elle sert donc de charpente à l'édifice des plans parallèles réfléchissants, pour maintenir invariable la dislance qui les sépare et qui est nécessaire à la production des couleurs par les interférences.

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