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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1853
2 de Maio
COMPTE RENDU DES SEANCES DE L'ACADEMIE DES SCIENCES
Janvier-Juin
T. XXXVI
Nº. 18
Pgs.780, 781, 782, 783, 784, 785

PHOTOGRAPHIE. – Gravure photographique sur l’acier ; par M. H.-T. TALBOT, Membre de la Société royale de Londres.

« Le problème interessant de produire des gravures sur les plaques métalliques, par la seule influence des rayons solaires combinée avec des procédés chimiques, a déjà exercée l’esprit de plusieurs physiciens distingués. Le premier qui a essayé d’en donner une solution, fut le Dr Donné, de Paris; il a été suivi par le Dr Berres, de Vienue, et, ptus tard, par M. Fizeau, de Paris.

« Toutes ces recherches ingénieuses ont pris pour point de départ, je le crois du moins, une plaque de cuivre argentée impressionnée d’une image photographique, par le procédé de M. Daguerre.

« Il paraît qu’on a obtenu quelquefois des resulats tres-heureux, mais que, malgré cela, ces méthodes n’ont pas beaucoup été suivies, à cause des difficultés et des incertitudes qu’on rencontrait toujours dans la pratique. II faut même ajouter que les gravures obtenues étant peu profondes, ont dû s’effacer bientôt, en ne donnant qu’un petit nombre de belles impressions.

» Pour ces raisons, en reprenant cette recherche l’année passée, j’ai cru devoir abandonner cette première idée qu’on a eue de graver les plaques daguerriennes, et chercher ailleurs les vrais moyens d’obtenir des gravures photographiques. Dans cette recherche, j’ai rencontré des difficultés nombreuses, comme je m’y attendais, mais j’espère avoir trouvé, enfn, une méthode sûre et bonne, qui n’exige pas trop de peine, et qui réussit toujours, si on la pratique avec soin.

» Mes recherches ont eu surtout pour objet, de trouver un moyen de graver l’acier, parce que je croyais que si l’on pouvait réussir à graver, même faiblement, une plaque d’acier, elle fournirait assurément, à cause de sa dureté, autant d’impressions qu’on en voudrait avoir.

» Les épreuves que j’ai l’honneur de soumettre aujourd’hui à l’Académie ont été tirées de plaques d’acier gravées par ma méthode. Je dois ajouter que la gravure est toute photographique, car je n’ai pas voulu les faire retoucher en aucune manière par le burin. Je prie l’Académie de vouloir bien excuser les imperfections qu’on remarque dans ces premiers essais d’une nouvelle méthode, qu’il sera facile d’améliorer par la suite. Je n’ai pas voulu en retarder la communication pour pouvoir envoyer de meilleures épreuves, parce que celles-ci suffiront, du moins, pour donner une idée du procédé que j’ai suivi.

« Voici, maintenant, une description de la manière de faire ces gravures :

« Je prends la plaque d’acier que je veux graver, et je commence par laplonger dans le vinaigre, acidulé avec un peu d’acide sulfurique; sans cela, la couche photographique ne tiendrait pas bien sur la surface trop unie de la plaque, mais s’en détacherait bientôt. La substance dont je me sers, pour produire sur la surface de la plaque une couche impressionnable par la lumiére, est un mélange de gélatine avec le bichromate de potasse. Ayant seché et légèrement chauffé la plaque, j’en enduis toute la surface d’une manière uniforme avec cette gélatine; ensuite je mets la plaque sur un support bien horizontal, et je la chauffe doucement au moyen d’une lampe tenue dessous, jusqu’a ce qu’elle soit entièremeut séchée. Alors la surface de la plaque doit paraitre d’une belle couleur jaune et très-uniforme. Si l’on y remarque des espaces nuageux produits par une espèce de cristallisation microscopique, c’est un signe que la proportion du bichromate est trop forte, et l’on recommence en corrigeant cette erreur.

« Ayant ainsi obtenu une couche uniforme de gélatine sèche, on prend l’objet, que je supposerai d’abord être d’une forme aplatie, comme, par exemple, un morceau de dentelle, ou la feuille d’une plante. On le met sur la plaque, et on l’expose au grand soleil pendant une ou deux minutes; alors on retire la plaque, on ôte l’objet, et l’on examine l’image obtenue pour voir si elle est parfaite. Dans le cas où l’objet n’est pas de nature à être placé directement sur la plaque, il faut en prendre d’abord une image négative par les moyens photographiques ordinaires, puis tirer de là une image positive sur papier ou sur verre, puis mettre cette dernière image sur la plaque d’acier pour l’impressionner au soleil. Je suppose donc qu’on vienne d’obtenir une image correcte de l’objet. Elle sera. d’une couleur jaune sur un fond brun, puisque l’effet des rayons solaires est de rembrunir la couche de gélatine. On prend alors la plaque impressionnée, et on la met dans une cuvette d’eau froide, pendant une ou deux minutes. On voit, aussitôt que l’eau blanchit l’image; on la retire de l’eau, et on la met pour quelques instants dans l’alcool; on l’en retire, et on laisse découler l’alcool. Après cela, on laisse sécher la plaque spontanément par une chaleur modérée. L’image pbotograpbique sur la plaque est maintenant terminée.

« Cette image est blanche et se dessine sur un fond d’un brun jaunâtre ; elle est souvent d’une beauté remarquable, ce qui vient surtout de ce qu’elle paraît ressortir un peu de la surface de la plaque. Par exemple, l’image d’une dentelle noire, a l’apparence d’une véritablé dentelle blanche collée sur la surface de la plaque, d’une couleur brunâtre. La blancheur de l’image vient de ce que l’eau a dissous tout le sel de chrome, et aussi beaucoup de la gélatine qui le contenait. C’est pendant cette solution que l’eau a Soulevé les parties sur lesquelles elle agissait, effet qui reste encore aprés qu’elles ont été séchées; de sorte que l’image n’est plus au niveau général de la surface; ce qui produit l’effet agréable dont j’ai parlé. Il s’agit maintenant de trouver un liquide qui puisse graver l’image que nous venons d’obtenir. D’après l’observation que nous venons de faire, c’est-à-dire que l’eau peut agir sur les images photographiques produites sur la gélatine, en enlevant le sel de chrome avec une grande partie de la gélatine elle-même, on entrevoit bien la possibilité d’une pareilIe gravure. Car, en versant sur la plaque un liquide corrosif, il doit d’abord pénétrer par là où il éprouve la moindre résistance, c’est-à-dire aux endroits où l’épaisseur de la couche de gélatine a été réduite par l’action dissolvante dë l’eau. C’est aussi ce qui a lieu dans les premiers instants, si l’on verse sur la plaque un peu d’acide nitrique mêlé à l’eau; mais aussitôt après, l’acide pénetre la couche de gélatine partout, et détruit ainsi le résultat, en attaquant toutes les parties de la plaque.

« Les autres liquides qui ont la propriété de graver l’acier, ont, pour la plupart, une certaine analogie avec l’acide nitrique, à cause de leur pouvoir corrosif. Si on les essaye, on trouve leur effet assez semblable à celui de l’acide nitrique, et l’on ne peut guère les employer.

» Pour réussir dans l’expérience dont je parle, il faut trouver un liquide qui, bien qu’étant assez corrosif pour pouvoir graver l’acier, soit pourtant sans action chimique sur la gélatine, et n’ait qu’un faible pouvoir pénétrant. Heureusement, j’ai trouvé un liquide qui remplit ces conditions: c’est le bichlorure de platine. Néanmoins, pour qu’il réussisse bien, il faut le mèler avec une proportion d’eau assez exactement mesurée. Le meilleur moyen est de faire d’abord une solution très-saturée du bichlorure, y ajouter ensuite de l’eau, en proportion égale au quart de son volume, puis corriger cette proportion encore, s’il le faut, par des expériences d’essai, jusqu’à ce que l’on trouve qu’elle réussit bien. En supposant donc qu’on a bien préparé le mélange du bichlorure avec l’eau que je viens d’indiquer, voici comment on parvient enfin à graver l’image photographique qu’on a obtenue sur la plaque d’acier. On met la plaque sur une table horizontale; et, sans qu’il soit nécessaire de l’entourer de cire, comme on le pratique ordinairement, on y verse un peu du liquide. Si l’on en mettait davantage, son opacité empêcherait de distinguer l’effet qu’il produit sur la plaque.

» La solution de platine ne cause aucun dégagement de gaz sur la plaque; mais, au bout d’une ou deux minutes, on voit l’image blanche photographique se noircir, signe que la solution a commencé à attaquer l’acier. On attend encore une ou deux minutes; puis, en inclinant la plaque, on verse le superflu de la solution dans une bouteilIe disposée pour la recevoir. On sèche alors la plaque avec du papier brouillard; ensuite on la lave avec de l’eau contenant beaucoup de sel marin; puis, en frottant la plaque, un peu fortement avec une éponge humide, on parvient, en peu de temps, à détacher et enlever la couche de gélatine qui la couvrait, et l’on peut voir alors la gravure qu’on a obtenue.

» Les expériences nombreuses que j’ai tentées, en substituant la gomme ou l’albumine à la gélatine, ou en les mêlant ensemble en diverses proportions, m’ont conduit à conclure, que la gélatine employée seule est ce qui réussit le mieux. On peut modifier de diverses manières le pocédé que je viens de décrire, et changer ainsi l’effet de la gravure qui en résulte. Une des plus importantes de ces modifications consiste à prendre une plaque d’acier portant une couche de gélatine sensible à la lumière, la couvrir d’abord d’un voile de crêpe ou de gaze noire, puis l’exposer au grand soleil. En retirant la plaque, on la trouve empreinte d’un grand nombre de lignes produites par le crêpe. Alors on substitue au crêpe un objet quelconque, par exemple la feuille opaque d’une plante, et on remet la plaque au soleil pendant quelques minutes. En la retirant pour la deuxièmr fois, on trouve que le soleil a rembruni toute la surface de la plaque extérieure à la feuille, en détruisant tout à fait les lignes produites par le crêpe, mais que ces lignes subsistent toujours sur l’image de la feuille, qui les a protégées. Si l’on continue alors à graver la plaque par les moyens que j’ai indiqués, on parvient finalement à une gravure qui représente une feuille couverte de lignes intérieures. Ces lignes se terminent aux bords de la feuille, et manquent absolument sur tout le reste de la plaque. En tirant une impression de cette gravure, on voit, si on la regarde à une distance un peu éloignée, l’apparence d’une feuille uniformément ombrée.

« Or, on s’aperçoit facilement que, si, au lieu de prendre un voile de crêpe ordinaire, on en prenait un d’une fabrique extrêmêment délicate, et si l’on en prenait l’image photographique en la doublant cinq ou six fois sur la plaque, on obtiendrait un résultat de lignes s’entre-croisant, si fines et si nombreuses, qu’elles produiraient l’effet d’une ombre uniforme sur la gravure, même en regardant d’assez près. Il y aura l’avantage, je crois, à se servir de cette méthode, à cause que les lignes étroites et délicates gravées sur l’acier retiennent l’encre fortement.

»M. Arago, à cette occasion, dit qu’il est à sa connaissance que M. Niepce de Saint-Victor est déjà arrivé, relativement à la gravure photographique, à des résultats assez satisfaisants, qu’il présentera prochainement à l’Académie.

Sur la demande de M. CHEVREUL, M. le Secrétaire perpétuel lit un fragment d’une publication, périodique, la Lumière, dans laquelle il est question, à l’occasion des recherches de M. Talbot, des succès obtenus par M. Niepce.

« Nous ferons remarquer à nos lecteurs, dit l’auteur de l’article, que M. Talbot ne donne aucun de ses procédés. vous avons acquis la certitude, en outre, que M. Niepce de Saint-Victor, qui n’a jamais cessé d’appliquer ses laborieux travaux à l’étude des précieuses découvertes de son oncle, s’est depuis longtemps mis en rapport avec M. Lemaître, l’habile graveur, l’ami et le correspondant intime du célèbre inventeur de l’héliographie; que ces messieurs; sont sur le point de mettre à exécution les moyeus arrêtés par eux pour la reproduction des épreuves photographiques sur planche d’acier; une de ces planches, préparée à cet effet et prête a recevoir l’empreinte, est dans les mains de M. Lemaître.

» Un illustre Membre de l’Académie, auquel M. Niepce a fait connaître, dés le 18 avril, les détails de son procédé, lui en a témoigné toute sa satisfaction, et l’a encouragé à persévérer dans cette voie.

» M. Lemaître, de son côté, avait présenté, il y a deux mois, au Comité des inventeurs et artistes industriels, deux épreuves de plaques d’étain, gravées en 1827 par Nicéphore Niepce. (Le procédé de l’inventeur est décrit, page 39 et suivantes, dans la brochure de Daguerre, publiée en 1839.) M. Lemaître annoncait en même temps au Comité qu’il s’étudiait, conjointement avec M. Niepce de Saint-Victor, à appliquer les procédés de Nicéphore, mais modifiés par eux, à la reproduction des épreuves photographiques sur planches d’acier.

« « M. CHEVREUL atteste l’exactitude de l’article qu’on vient de lire. Il atteste que M. Niepce lui a communiqué des résultats très-intéressants relativement à l’action de différents liquides sur des matières sensibles qu’ou a étendues sur des plaques d’acier, dans l’intention de pouvoir faire servir ensuite celle-ci à la gravure.

« M. POUILLET présente, au nom de M. B. Delessert, la deuxième livraison des reproductions photographiques de gravures des maîtres. (Voir au Bulletin bibliographique.)

A l’occasion de cette communication, M. Milne Edwards place sous les yeux de l’Académie quelques épreuves de lithographies obtenues à l’aide de la photographie, par M. Lemercier.

1855, 28 de Maio
COMPTE RENDU DES SEANCES DE L'ACADEMIE DES SCIENCES
Janvier-Juin
T. XL
Nº. 22
Pag. 1157, 1158, 1159, 1160, 1161, 1162, 1163, 1164
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PHYSIQUE. - Note sur un moyen photographique de déterminer la hauteur des nuages; par M. POUILLET

« Dans une communication que j’ai faite à l’Académie, il y a quinze ans ( Comptes rendus, t. XI, p.717, année 1840), on trouve un historique des diverses méthodes qui ont été imaginées pour déterminer la hauteur des nuages. Toutes ces méthodes, comme celles de Bernoulli, de Lambert et de M. Arago, reposent sur le principe des observations isolées, c’est-a-dire des observations faites en un seul point, par un seul observateur. Aprés avoir examiné ce principe en lui-même et dans les résultats qu’il avait produits jusque-lá, j’étais amené a cette conclusion: qu’il pouvait bien servir à résoudre la question dans quelques cas particuliers et en quelque sorte exceptionnels, mais qu’il resterait toujours impuissant à résoudre la question générale de la distribution des nuages dans les diverses régions de l’atmosphere.

« En conséquence, je proposais une nouvelle méthode reposant sur le principe des observations simultanées, c’est-à-dire des observations faites simultanément par deux observateurs aux extrémités d’une base de longueur connue. Quelques expériences, que j’avais pu faire d’après ce principe, ne laissaient aucun doute dans mon esprit sur les avantages que l’on en pourrait tirer, pourvu toutefois que l’on consentît à faire les dépenses nécessaires pour l’appliquer dans les conditions les plus convenables.

« Depuis cette époque on a fait de nouvelles tentatives pour revenir au principe des observations isolées : M.Wartmann a proposé une méthode qui me paraît très-peu applicable (Annales de Chimie et de Physique, 3e série, t. XXIV, p. 208, année 1848); notre confrère, M. Bravais, à la même époque, en a proposé une autre, qu’il a du moins soumise à quelques épreuves (Annales de Chimie et de Physique, 3e série, t. XXIV, p. 497, année 1848), mais celle-ci même me semble restreinte dans des limites trop étroites.

« Ces nouveaux essais n’ont donc rien changé à mon ancienne conviction sur la nécessité d’avoir recours au principe des observations simultanées. Diverses circonstances ayant ramené mon attention sur ce sujet, je m’en suis occupé à plusieurs reprises, cherchant tantôt à mieux assurer l’action simultanée des deux observateurs, tantôt à simplifier l’établissement des moyens rapides de transport pour les rendre moins embarrassants et surtout moins dispendieux. Enfin, pour affranchir le probléme des difficultés de cette espéce, qui me semblaient toujours considérables, j’en ai cherché la solution dans les découvertes de la photographie, et je vais expliquer, en peu de mots, comment les expériences pourraient se faire par ce nouveau moyen, et comment deux appareils photographiques peuvent remplacer, avec d’incontestables avantages, les deux observateurs très-habiles qu’exigeait nécessairement le système dont il s’agit.

» Les objectifs photographiques peuvent embrasser un champ d’environ 28 degrés, et en même temps donner des images sensiblement planes de l’ensemble des objets disposés sur un plan perpendiculaire à l’axe. Ainsi, en imaginant que le centre optique d’un tel objectif soit le sommet d’un double cône dont la génératrice fasse avec l’axe un angle de 14 degrés, il arrive que chaque section perpendiculaire que l’on peut concevoir dans ce cône, à une distance convenable en avant, vient donner son image dans une section correspondante, placée en arriére; de plus, les distances du centre optique à chacune de ces deux sections se trouvent liées entre elles par la formule générale des lentilles,

1/b=1/f-1/m

« f , distance focale principale des lentilles;

« b , distance de la section où se trouve l’objet;

« m , distance de la section où se trouve l’image.

» En photographie, les valeurs qu’il est permis de donner à f dépendent de plusieurs éléments, et surtout de l’intensité de la lumière qui est nécessaire pour produire l’effet voulu sur la couche sensible. Dans la question qui nous occupe, la valeur de f pourra varier de 50 à 70 centimétres: nous adopterons comme moyenne 60 centimétres.

« Avec cette donnée il est facile de voir qne l’objet étant placé à 600 métres ou 1000 fois la distance focale principale, l’image doit se faire à une distance m = 0m,6006; c’est-à-dire seulement à de 6/10 millimétre plus loin que la distance focale

principale elle-même: ainsi tous les objets placés au delà de 600 métres feront leurs images très-sensiblement sur le même plan, à la distance de 60 centimètres derriére la lentille.

« Le tableau destiné à recevoir l’image du champ tout entier devra donc être un cercle de 30 centimètres de diamètre; car dans un cône de 28 degrés d’ouverture le diamètre d’une section perpendiculaire à l’axe est la moitié de sa distance au sommet.

» Pareillement, le diamètre absolu du champ est la moitié de la distance b à laquelle se trouve l’objet; ainsi, pour un objet placé, par exemple, à 2000 mètres, le diamètre réel du cercle qui forme le champ serait de 1000 mètres.

» Cela posé, concevons deux appareils photographiques égaux, ayant les axes de leurs lentilles ajustés dans la verticale et placés à 100 mètres l’un de l’autre. Les cônes qui limitent les champs respectifs, d’abord séparés a leur origine, commencent a se pénétrer a une certaine hauteur; cela arrive quand le rayon du champ est égal à la moitié de la distance qui sépare les appareils, par conséquent lorsqu’on est parvenu à une hauteur verticale double de cette distance ou 200 métres, pour l’intervalle de 100 métres que nous avons pris comme exemple. A partir de là, les deux cônes se pénétrant de plus en plus, l’espace qu’ils comprennent en commun dans un même plan horizontal devient ce que l’on peut appeler le champ commun, puisqu’il appartient a la fois aux deux appareils.

» Les cercles qui en se coupant déterminent le champ commun ont pour rayon le quart de la hauteur h à laquelle on s’élève; la ligne qui joint leurs centres reste toujours égale à la ligne sensiblement horizontale qui joint les centres optiques et qui mesure la distance d des deux stations, ainsi qu’a la ligne égale et parallèle qui joint les centres des deux tableaux; cette dernière peut être appelée la ligne de foi, parce qu’elle sert à repérer les images. D’après cela il est facile de voir que dans le sens de la ligne de foi la grandeur absolue du champ est exprimée par h/2=d tandis que dans le sens perpendiculaire elle est exprimée par

Comme il faudra d’ailleurs que le rapport de h à d soit compris entre certaines limites, on peut faire h= cd, alors les dimensions du champ commun deviennent

dans le sens de la ligne de foi,

dans le sens perpendiculaire à, cette ligne; et l’on verra, pour le but qu’on se propose, qu’il est bon de faire en sorte que c ne soit ni plus petit que 10 ni plus grand que 30.

« Supposons maintenant que dans toute l’étendue du champ commun le ciel soit serein, à l’exception d’un seul petit nuage de forme quelconque, dont le contour soit bien tranché, et qui se meuve dans une direction quelconque par rapport à la ligne de foi. Il est évident que l’image exacte d’un tel nuage se produira simultanément sur les tableaux des deux appareils, qu’elle y sera parfaitement reconnaissable, qu’elle occupera sur chaque tableau une place déterminée par la hauteur et la position du nuage dans le ciel, qu’elle y aura un mouvement parallèle, et que, si l’on pouvait en frapper l’empreinte au même instant sur les deux tableaux, il serait possible, à l’aspect de ces empreintes et de la place qu’elles occupent, de reconstituer la forme du nuage au sein de l’atmosphére et de déterminer la hauteur à laquelle il se trouve au-dessus du centre optique des deux appareils.
« La photographie, et la photographie seule, peut réaliser la supposition que nous venons de faire: elle peut frapper les empreintes qui sont propres à donner la hauteur du nuage, et surtout elle peut agir exactement au même instant dans les deux appareils, accomplissant cette action dans un temps assez court pour que le nuage ne lui échappe pas par la vitesse de son mouvement.

» Admettons que les glaces carrées destinées à recevoir les images portent deux lignes perpendiculaires entre elles, dont l’intersection soit prise pour le centre de la glace ou du tableau; admettons que la position de chaque glace par rapport à son objectif soit repérée, une fois pour toutes, de telle sorte que l’axe optique passe bien par son centre, et qu’en même temps l’une des perpendiculaires se trouve dans la direction de la ligne de foi. Alors les images étant reçues et fixées sur la glace, voici comment on en pourra déduire la hauteurdes nuages qu’elles représentent.

« Il est facile de voir que pour tout ce qui appartient au champ communles images sont égales, et que pour les superposer il faudrait:
« 1º. Mettre en coïncidence la ligne de foi;

« 2º. Faire glisser, dans le sens de cette ligne, l’un des centres par rapport à l’autre d’une certaine quantité p que nous appellerons le déplacement.

« En effet, désignons par z1 et z2 , les points où les axes optiques du premier et du deuxième appareil vont percer le plan du champ commun où se trouve le nuage, par z3 un troisième point pris arbitrairement dans le même plan et aussi dans le champ commun; imaginons que par le centre optique du premier appareil on mène des lignes à ces trois points et qu’on les prolonge au-dessous jusqu’au plan du tableau; on formera ainsi deux pyramides semblables opposées par le sommet.

» La même construction dans le deuxiéme appareil conduira au même résultat.

« De plus, les deux grandes pyramides ayant la même base, les deux petites pyramides auront des bases égales, sous la seule condition que le premier et le deuxiéme objectif aient la même distance focale principale, comme nous l’avons supposé. Ainsi, dans ce cas, les deux images sont non seulement égales dans l’ensemble du champ, mais elles sont égales de chaque côté de la ligne de foi.

« Les deux pyramides relatives au même appareil donnent la proportion« Les deux pyramides relatives au même appareil donnent la proportionla ligne z1 z2 est égale à la distance d des centres optiques des deux objectifs; p est l’image de z1 z2: par conséquent sa valeur marque précisément de combien il faudrait faire glisser, dans le sens de la ligne de foi, le centre de la première image par rapport au centre de la deuxième, pour arriver à la coincidence des images des trois point z1, z2, z3, ou en général à la coincidence des images marquées sur les tableaux, du moins pour toute la portion du champ qui appartient à ce plan. Il en résulteToute la question est donc réduite à trouver la valeur de p, puisque f e d sont connus.

» Prenons le centre de chaque glace comme origine des coordonnées et la ligne de foi comme ligne des abscisses; la partie positive étant, par exemple, à droite quand les glaces sont en place et prètes à recevoir l’action de la lumière; alors, d’aprés ce que nous venons de dire, si l’on marque sur la premiére image un point a’ et sur la deuxiéme son, point homologue a’’, de telle sorte que a’ et a” soient les deux images d’un point quelconque a du nuage, les ordonnées de a’ et a” seront égales et les abscisses différentes; de plus, cette différence des abscisses sera précisément la valeur du déplacement p.

« On pourra donc procéder de la maniére suivante: les deux glaces revètues de leurs images seront disposées sur un châssis horizontal, à la suite l’une de l’autre dans l’exacte continuation de la ligne de foi, tournées comme elles étaient quand les images se sont produites. Là elles seront éclairées en dessous par de la lumière réfléchie; alors, en regardant leur surface supérieure par transparence, on y verra, dans toute leur pureté, les images qu’elles portent; on pourra en faire la comparaison minutieuse et reconnaître tous les points homologues appartenant au champ commun. Une régle divisée reposant sur les bords du châssis pourra glisser d’une extrémité à l’autre des deux glaces en restant parallèle à elle-même et perpendiculaire à la ligne de foi; une loupe à oculaire et à fils croisés, mobile sur la longueur de cette régle, restera elle-même perpendiculaire au plan des images et pourra en parcourir toute l’étendue. On parviendra ainsi à reconnaitre successivement tous les points homologues et à mesurer avec une grande précision les différences de leurs abscisses, c’est-à-dire la valeur de p ou le déplacement qui leur appartient. Ces valeurs, substituées dans la formule, donneront les hauteurs correspondantes.

» S’il arrivait que les distances focales des objectifs fussent un peu différrentes, les deux images, au lieu d’ètre égales, seraient seulement semblables de part et d’autre de la ligne de foi; mais on pourrait encore reconnaître les points homologues a’ et a”, images du mème point a, et en déduire, par une autre proportion, la hauteur du nuage correspondant. Néanmoins il sera tonjours plus exact d’opérer avec des objectifs pareils.

« Examinons maintenant les conditions qu’il faut remplir pour que les valeurs de h sortent de la formule avec une approximation suffisante.

»1º. On peut admettre que les valeurs de h doivent être à peu près comprises entre 1000 et 15000 métres.

« 2º. On peut admettre que les appareils photographiques seront ajustés avec assez de précision pour qu’il n’y ait à craindre que de trés-petites erreurs sur la direction verticale des axes optiques, sur le repérage du centre des glaces et sur l’orientation exacte de leur ligne de foi. Ainsi, les principales erreurs porteront sur l’incertitude avec laquelle on pourra reconnaître les points homologues et déterminer la différence de leurs abscisses. Il faut donc que la valeur absolue de p ne soit pas inférieure à 20 millimétres, afin que l’erreur de 1/5 de millimètre environ que l’on pourra commettre dans sa détermination n’en soit que la centiéme partie.»

3º. Les valeurs que nous avons trouvées précédemment pour la grandeur du champ commun font voir que sa plus petite dimension est dans le sens de la ligne de foi. Or il est de la plus haute importance que cette plus petite dimension soit assez considérable pour être vue sous un angle de 20 à 25 degrés, afin que l’observateur qui la regarde et qui dirige les espé riences puisse mieux se rendre compte des limites du champ commun et de l’intervalle de temps qu’il faut aux nuages soit pour y arriver, soit pour le traverser.

« Il résulte de ces considérations que la valeur de d qui conviendra aux régions inférieures de l’atmosphère ne peut aucunement convenir aux régions supérieures; on est donc conduit a séparer les nuages en plusieurs couches et à disposer les deux appareils à des distances différentes suivant les hauteurs plus ou moins grandes vers lesquelles on voudra diriger les opérations. On pourrait, par exemple, séparer les nuages en trois couches de la manière suivante :

La première ou couche inférieure s’étendant de 1000 à 3000 mètres.

La deuxiéme ou couche moyenne s’étendant de 3000 à 9000 ´´

La troisiéme ou couche supérieure s’étendant de 9000 à 15000 ´´

Alors les distances correspondantes des deux appareils seraient:

De 100 mètres pour opérer dans la couche inférieure,

De 300 - moyenne,

De 600 - supérieure.»

Au moyen de ces dispositions, la distance focale principale étant de 60 centimètres, les valeurs de p seraient comprises entre 60 et 20 millimétres pour les deux premiers cas et entre 40 et 24 millimétres pour le troisiéme. Ainsi, dans les circonstances les plus défavorables, la hauteur des nuages serait encore donnée à moins de de sa valeur, en admettant toutefois que les erreurs d’observation ne sortent pas des limites trés-probables que j’ai indiquées plus haut.« Pour me rendre compte de la netteté des images et de la rapidité avec laquelle on peut les obtenir, j’ai eu recours à l’obligeance de l’un de nos photographes les plus habiles, M. Bertsch, qui a été des premiers à imaginer ces procédés si merveilleux au moyen desquels on obtien, en moins d’une seconde, des portraits qui ne laissent rien à désirer. M. Bertsch a bien voulu me faire quelques images d’un ciel nuageux en y employant sa méthode et ses appareils; dans un temps trés-court, qui s’éléve a peine à un quart de seconde, il a obtenu des négatifs où tous les accidents des nuages se trouvent représentés avec une fidélité parfaite. Ces essais m’ont paru décisifs; ils démontrent que, dés a présent, on peut demander a la photographie de résoudre enfin toutes les principales questions qui se rapportent à la forme, à la distribution et à la hauteur des nuages.« Les expériences peuvent être disposées de la maniére suivante: Les deux appareils sout établis à la distance jugée convenable d’aprés l’aspect des nuages; chacun a son photographe et prés de lui une cabane fixe ou portative destinée aux manipulations, car elles doivent se faire assez rapidement quand il s’agit des procédés que l’on appelle instantanés. Vers le milieu de la ligne qui sépare les appareils, s’éléve une tige verticale munie d’alidades; là, un observateur se rend compte des limites du champ commun et du moment où les nuages qu’il veut observer viendront y prendre une bonne position; quelques minutes d’avance, il fait signe aux photographes de préparer les glaces. Cela fait, il choisit l’instant favorable, d’un seul coup de manivelle il ouvre à la fois et ferme à la fois les deux appareils: la lumiére a produit son effet, les glaces ont reçu leur impression, les images sont faites; il reste seulement à les fixer par les méthodes ordinaires. Enfin, elles peuvent à loisir être portées et étudiées dans le châssis de comparaison.» Tout ce qui précède se rapporte à des observations qui seraient faites seulement dans le voisinage du zénith ; si l’on voulait les étendre à toutes les portions du ciel, les appareils deviendraient plus compliqués à cause des expériences qu’il y aurait à faire pour assurer et vérifier le parallélisme des axes optiques. »