1852
20 de Setembro
COMPTE RENDU DES SEANCES DE L'ACADEMIE DES SCIENCES
Juillet-Décembre
T. XXXV,
Nº. 12
Pag. 373, 374, 375, 376, 377, 378, 379

OPTIQUE. PHOTOMETRIE CHROMATIQUE. - Note sur une propriété photométrique des plaques daguerriennes; par M. POUILLET.

« En m'occupant de photographie, j'ai été conduit à remarquer, dans les images que l'on obtient sur plaqué d'argent, une propriété curieuse, qui a sans doute frappé la plupart des observateurs; mais il n'est pas venu à ma connaissance que l'on ait essayé d'en tirer parti pour l'appliquer a des recherches de photométrie. Il me paraît cependant que la propriété dont il s'agit donne un moyen de comparer le pouvoir éclairant des diverses couleurs; de trouver, par exemple, si une étoffe rouge renvoie plus ou moins de lumière qu'une étoffe bleue, ou d'une autre couleur quelconque, lorsqu'elles sont l'une et l'autre éclairées ou par la lumiere du ciel ou par d'autres lumières diversement colorées; et même de déterminer, avec une certaine approximation, les quantités relatives de ces lumières différentes mesurées par leur action sur l'organe de la vue.

» C'est le principe sur lequel reposent ces comparaisons que je vais essayer de faire comprendre en peu de mots.

« On sait que les images daguerriennes sont miroitantes; que les noirs les plus noirs y sont produits par les portions dans lesquelles la plaque a conservé sensiblement tout l'éclat de son poli primitif; que les blancs les plus blancs y sont produits par les parties dans lesquelles la plaque a pris une surface mate plus ou moins prononcée.

« Il importe de remarquer que, dans les images les plus miroitantes, les blancs les plus blancs conservent encore la propriété de réfléchir spéculairement une proportion très-considérable de la lumière incidente; le mat n'est en quelque sorte, sur le miroir, qu'une tache légère, d'une très-petite épaisseur, que la lumière traverse en grande partie pour aller subir sur le miroir la réflexion régulière; aussi les objets un peu éclairés sont-ils vus par réflexion sur ces blancs avec leur forme très-correcte et avec leur couleur légèrement voilée de blanc. Sur les images les moins miroitantes, la couche qui forme le mat n'est pas tellement épaisse, qu'il n'y ait encore sur les blancs les plus intenses me réflexion régulière très-sensible; on y voit les objets comme sur un miroir fornement taché; les contours restent, mais les traits délicats ont disparu, et la couleur semble enveloppée d'un voile blanc plus épais.

« De quelque manière qu'une image daguerrienne plane soit disposée par rapport au jour, on peut toujours considérer chacun de ses points comme étant le centre d'un hémisphère, et comme recevant des objets environnants un pinceau lumineux, suivant chacun des rayons de cette surface hémisphérique. Ainsi, en supposant la plaque verticale sur le mur, et à contre-jour, entre deux fenêtres d'un appartement, elle reçoit des pinceaux lumineux de tous les points de l'intérieur, excepté de la face sur laquelle elle repose; et 1’on ne pourrait pas mettre une feuille de papier noir sur le parquet, sur le plafond, ou contre l'une des trois faces latérales de l'appartement, sans que l'image se trouve moins éclairée qu'elle n'était auparavant; seulement, la feuille de papier noir, dans un grand appartement, n'étant qu'une très-petite portion de l'hémisphère éclairant, son effet sera peu sensible.

« Il est facile de voir que cette lumiére incidente se partage très-diversement, suivant qu'elle tombe sur des noirs, sur des blancs, ou sur des points d'un ton intermédiaire. Toute la lumière émise par l'hémisphère éclairant qui vient tomber sur un noir s'y réfléchit spéculairement; le poli étant très-parfait, il n'y a pas de diffusion possible; mais lorsqu'elle tombe sur le blanc le plus blanc, il y a, par exemple, un quart seulement de cette lumière qui est réfléchi spéculairement, et trois quarts qui se trouvent diffusés dans toutes les directions (du moins si l'on néglige la petite proportion qui se trouve absorbée). C'est cette lumière diffusée qui fait voir les blancs de l'image et qui les fait ressortir avec plus ou moins d'éclat.

» Supposons maintenant que l'on s'avance pour regarder cette image un peu obliquement, afin de ne pas se voir soi-même comme dans une glace, et qu'on se mette bien à la distance de la vision distincte, en tenant l'œil immobile dans cette position ; alors l'oeil reçoit trois espèces de lumière :

« 1º . Sur les noirs, il voit par réflexion spéculaire les points de l'appartement qui correspondent à sa position ;

« 2º . Sur les blancs, il voit par réflexion spéculaire plus ou moins voilée, les points de l'appartement qui correspondent aussi à sa position;

» 3º . Enfin, il voit les blancs par la lumière diffusée de l'ensemble de l'hémisphère éclairant.

» Quelle sera la résultante définitive de ces diverses lumières qui concourent ici au phénomène de la vision? C'est ce que personne n'ignore; il suffit d'avoir regardé une image daguerrienne pour savoir qu'elle sera vue positive très-vive et très-bien modelée, si les points de l'appartement sur lesquels elle se projette sont noirs ou d'une couleur foncée; qu'au contraire, s'ils sont blancs ou très-lumineux, l'image sera vue négative, les noirs paraissant vivement éclairés et les blancs se montrant seulement comme des taches sur un miroir.

« Que l'on mette donc tour à tour une demi-feuille de papier noir et une demi-feuille de papier blanc sur le point de l'appartement qui es vu par réflexion directe, et l'on aura tour a tour une image positive dont les noirs seront très-noirs et les blancs très-blancs; puis une image négative dont les noirs auront le blanc vif du papier vu par réflexion, tandis que les blancs seront, au contraire, semblables à des ombres plus ou moins foncées.

» L'explication de ce phénomène se présente d'elle-même: dans le second cas, les blancs ne sont pas moins blancs que dans le premier, car l'hémisphère éclairant qui fait voir les blancs n'a pas été sensiblement modifié par la présence successive des deux demi-feuilles de papier; mais ils ne paraissent plus que comme des ombres à côté du blanc beaucoup plus vif du papier qui est vu sur les noirs, par réflexion directe. L'image devient donc négative quand la quantité de lumière réfléchie spéculairement sur les noirs fait sur l'oeil une impression plus vive que la lumière renvoyée par les blancs.

» De là cette conséquence : que l'image daguerrienne doit avoir un point d'équilibre, c'est-à-dire un point d'invisibilité complète; et que l'équilibre a lieu lorsque la lumière réfléchie spéculairement sur les noirs fait sur l'oeil la même impression que la lumière qu'il reçoit des blancs. C'est la la propriété dont je parlais en commençant, qui a dû être remarquée et qui me semble propre à faire des comparaisons de photométrie chromatique.

» Indiquons d'abord comment cette propriété peut être mise en évidence.

« Supposons que l'on ait des étoffes ou des papiers d'un gris nuancé entre le noir et le blanc, d'une grandeur convenable à raison de la distance à laquelle on les regarde, par exemple des carrés de 3 ou 4 décimètres de côté, si on les regarde à la distance de 3 ou 4 mètres ; on pourra choisir un ton assez clair ou assez foncé, pour que, mis la place du papier blanc ou du papier noir dont nous parlions tout à l'heure, l'image soit complétement invisible lorsqu'on la regarde de manière à voir ce gris par réflexion directe. Elle est alors effacée à tel point, que l'on ne distingue plus rien des traits qui la caractérisent; les noirs et les blancs sont confondus, c'est une teinte uniforme; la plaque a un aspect intermédiaire entre le mat et le poli, mais l'image a disparu, il n'en reste pas trace. Les circonstances restant les mêmes, si l'on substitue au gris de l'équilibre un gris plus clair, à l'instant l’image devient négative; pour un gris plus foncé, elle devient positive; en un mot, il y a là un équilibre qui n'a rien d'incertain : une très-faible lumière, ajoutéed’un côté ou de l’autre, suffit pour le déranger et pour faire paraître le positif ou le négatif, suivant qu'elle s'ajoute à la lumière diffusée ou à la lumière réfléchie.

« Désignons parl’intensité de la lumière diffusée résultant de l'hémisphère éclairant, par l'intensité de la lumière réfléchie spéculairement sur les noirs, pare l'intensité de la lumière réfléchie spéculairement sur les blancs; la condition d'équilibre sera exprimée par la relation

« Voici maintenant le passage de la lumière blanche à la lurmière colorée. Lorsqu'on substitue une couleur quelconque au gris, qui tout à l'heure faisait 1'équilibre, on peut toujours la choisir d’un ton convenable pour qu'elle produise elle-même unéquilibre bien caractérisé, tout aussi sensible que le précédent, et passant, comme lui, du positif au négatif, pour une très-faible lumière ajoutée ou retranchée dans un sens ou dans l'autre. Supposons que ce soit une étoffe rouge; alors la lumière diffusée est la même en intensité et en coloration, elle reste représentée par ; soitla quantité de lumière rouge réfléchie speculairement sur les noirs, la proportion réfléchie spéculairement sur les blancs sera, et l'on aura, cette fois,

d'où

Bien que les blancs soient d'un blanc assez pur lorsqu'ils sont éclairés par la lumière du jour, il n'est pas certain que l'on doive avoir rigoureusement m=m’; cependant, dans les essais que j'ai pu faire, il m'a paru que, pour une pr’emière approximation, on pouvait prendre m = m' ; d'où il résulte ;

c'est-à-dire que le gris et le rouge dont il s'agit renvoient la même quantité de lumière ou sont doués du même pouvoir éclairant.

» L'expérience est encore plus frappante lorsqu'on place à côté l'une de l'autre, dans un point où elles sont également éclairées, les deux surfaces de couleur différente dont on veut faire la comparaison; il suffit alors d'un trés-petit déplacement de l'oeil pour les voir tour a tour, sur les mêmes points de l'image daguerrienne. Si l'une donne, par exemple, une image positive, et l'autre une image négative, celle-ci est celle qui renvoie le plus de lumière, ou qui a le pouvoir éclairant le plus considérable; si elles donnent l'une et l'autre des images positives, il faut les éclairer davantage, les deux ensemble également, ou diminuer la lumière générale de l'hémisphère éclairant pour amener l'une d'elles a passer au négatif: celle qui se transforme ainsi la première est celle qui est douée du plus grand pouvoir éclairant; si, enfin, elles donnent l'une et l'autre des images négatives, il faut les éclairer moins, ce qui est toujours facile, ou, ce qui est encore plus simple, augmenter la lumière de l'hémisphère éclairant, soit en renvoyant sur la plaque la lumière du jour avec un réflecteur, soit en approchant à une distance convenable, et à peu près perpendiculairement, une bougie ou une lampe, jusqu'à ce que l'image correspondant a l’une des couleurs devienne positive: la couleur dont l'image se transforme ainsi la première est celle qui possède le moindre pouvoir éclairant.» On peut ainsi, dans tous les cas, pour deux couleurs données, et éclairées de la même manière, reconnaitre celle des deux qui donne a l'œil l'impression relative la plus forte. Les divers échantillons que j'ai soumis cette épreuve donnent des résultats qui semblent d'abord très-extraordinaires: ainsi, le rouge le plus éclatant d'une étoffe de laine ou de coton un pouvoir éclairant un peu moindre qu'un bleu très-foncé, qui a lui-même un pouvoir éclairant un peu moindre qu'un gris qui n'est, en quelque sorte, qu'un noir un peu clair. En jugeant ces couleurs à la première vue, on n'hésiterait pas à les classer dans un ordre précisément inverse.« Il est bon de rappeler que, pour chaque couleur, le point d'équilibre ou d'invisibilité de l'image daguerrienne s'obtient surtout à la faveur de la proportion de lumière colorée, spéculairement réfléchie par les blancs, qui vient se mêler à la lumière blanehe générale de l'hémisphère éclairant; de telle sorte que l'équilibre s'établit, en définitive entre une couleur plus foncée, mais plus éclairée, et la même couleur plus claire, plus lavée de blanc, et moins éclairée, à peu près comme l'égalité d'impression s'établit entre un gris vivement éclairé et un blanc plus ou moins rejeté dans l'ombre.

« C'est pourquoi il faut choisir pour ces expériences des plaques dont les blancs ne soient pas trop fortement accusés; celles qui sont trop mates ne réflechissent alors spéculairement qu'une très-faible proportion de la lumière incidente, et l'équilibre ne s'obtient pas avec la même précision; mais il y a pour cela une assez grande latitude, et je n'ai pas aperçu de différence sensible en prenant pour point de repère sur la même plaque, tantôt des blancs très-légers, tantôt des blancs plus fortement prononcés, pourvu qu'ils ne soient pas d'un mat presque complet.

» Il pourra sans doute arriver que l'ordre des pouvoir; éclairants des diverses couleurs ne soit pas le même pour toutes les vues, et qu'il change aussi avec l'intensité de l'éclairage; mais je suis porté à croire que les différences ne seront pas très-grandes; du moins je n'ai rien remarqué de très-frappant, en passant de la vive lumière du jour à celle d'un temps très-sombre, et, en consultant diverses personnes, les différences dans leurs jugements sont restées camprises dans des limites très-restreintes.

« Le même principe conduit à une solution plus complète de la question; dans ce que nous venons de dire, il s'agit seulement de reconnaître si une couleur a un pouvoir éclairant plus graud ou plus petit qu’une autre couleur, mais, par une méthode un peu différente, on peut déterminer le rapport des pouvoirs éclairants. Cette méthode consiste à ne laisser venir a l'image daguerrienne qu'une lumière d'une intensité connue, toujours assez grande pour que l'on puisse par comparaison négliger la lumière diffusée qui résulte des échantillons soumis à l'épreuve. Il suffit donc de couvrir la plaque d'un papier noir, à l'exception du petit espace de à 2 centimètres réservé pour l'expérience; de la disposer verticalement sur une des parois d'une chambre noire carrée, de 3 à 4 décimètres de côté, sur 1 à 2 décimètres de hauteur; de percer la paroi opposée de trois ouvertures: l'une au milieu pour éclairer la plaque presque perpendiculairement avec une lampe carcel, dont on varie la distance pour avoir des intensités variables ayant un rapport connu; les deux autres, placées à égale distance de celle-là, servent à donner passage, la première aux faisceaux incidents qui viennent des échantillons, la seconde aux faisceaux qui ont subi la réflexion directe ainsi qu'aux faisceaux diffusés qui doivent faire ressortir les blancs: c'est sur cette dernière ouverture qu'on applique l'oeil pour faire l'observation. Il n'y a ici aucun inconvénient à donner à la plaque un petit mouvement autour d'un axe horizontal pour amener successivement au point de vue les deux échantillons disposés verticalement, l'un au-dessus de l'autre à 3 ou 4 mètres de distance; au reste, rien ne s'oppose à ce qu'on les mette plus près, pourvu que l'on ait pris les précautions convenables pour que les déplacements de la lampe ne modifient pas la lumière naturelle du jour qui les éclaire. Au moyen de cette disposition, toute l'expérience se réduit à donner successivement à la lampe les deux positions convenables pour que les deux échantillons soient tour à tour mis en équilibre.

» On voit, d'après ce qui précède, qu'en opérant ainsi, les pouvoirs éclairants des échantillons seront en raison inverse des carrés des distances de la lampe.

« Un autre travail dont je m'occupe en ce moment et que je n'ai pu interrompre que quelques instants, ne m'a pas permis de faire autre chose que des essais avec un appareil mal établi; cependant les expériences répétées a plusieurs reprises avec des lumières d'intensité très-différente, m'ont donné des résultats assez concordants pour que cette méthode me semble propre à résoudre plusieurs questions importantes de photométrie chromatique. J'espère que je pourrai un peu plus tard reprendre ces recherches, avec des appareils moins imparfaits, et dans un local mieux approprié à ce genre d'expériences. »

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