PHOTOGRAPHIE DES COULEURS

Beaucoup de chercheurs se sont occupés de fixer les couleurs au moyen de

la photographie, presque tous ont abordé le problème au point de vue

chimique.

Ainsi, en 1810, Lubeck avait constaté que le chlorure d'argent préparé

d'une certaine façon (_c'était un mélange de chlorure et de

sous-chlorure d'argent_), exposé à l'influence des rayons diversement

colorés, avait tendance à prendre une coloration approchant de celle des

rayons incidents.

En 1841, Herschell étudia de nouveau les propriétés du chlorure d'argent

et n'obtint aucun résultat appréciable.

En 1848, M. Ed. Becquerel reprit les études de ses prédécesseurs et

arriva à la reproduction colorée directe du spectre solaire. Il se

servait à cet effet d'une préparation sensible de sous-chlorure d'argent

violet, étendue sur des lames d'argent poli. Les résultats obtenus

représentaient assez exactement les couleurs de l'original, mais

beaucoup plus faibles. Ces images avaient le défaut d'être altérées à la

longue par la lumière du jour, même diffuse.

En 1865, Poitevin obtint sur un papier recouvert de sous-chlorure

d'argent des images colorées. Mais, comme dans les expériences de M.

Edm. Becquerel, elles s'effaçaient à la longue à l'exposition de la

lumière blanche.

Depuis, les essais ont été nombreux, mais toujours sans résultats

satisfaisants, et la reproduction photographique des couleurs n'avait

pas fait un pas, lorsque tout récemment M. Gabriel Lippmann, membre de

l'Institut, a présenté, dans la séance du 2 février de l'Académie des

sciences, plusieurs épreuves colorées du spectre solaire obtenues

directement avec la valeur propre et l'éclat de chaque bande. Ces

épreuves sont ineffaçables pour les raisons que nous exposerons plus

loin.

M. Lippmann, pour arriver à ce merveilleux résultat, s'est appuyé sur

des procédés entièrement physiques et en se servant de considérations

théoriques très ingénieuses et complètement en dehors des travaux que

nous citions plus haut.

Nous croyons utile, avant d'entrer dans la description du procédé de M.

Lippmann, de définir très succinctement et très sommairement certains

principes de physique qui ont conduit ce savant à cette mémorable

découverte.

Les physiciens admettent que la lumière est produite par la vibration

d'un milieu élastique appelé éther, considérablement moins dense que les

corps visibles. Cette théorie est appelée théorie des ondulations.

[Illustration: Fig. 1.]

Soit, par exemple, R R', la direction d'un rayon lumineux (fig. l), la

première molécule de l'éther qui transmet ce rayon a un mouvement

vibratoire de R en R1, puis revient en R pendant que la seconde molécule

va de R1, en R2. La troisième molécule va de R2 à R3, pendant que la

seconde molécule retourne à R2, et ainsi de suite jusqu'à R'. Chaque

mouvement d'aller et retour s'appelle onde, et la distance R R, ou R1 R2

s'appelle longueur d'onde et varie avec chaque couleur du spectre.

D'après les explications qui précèdent, on voit que, dans la propagation

d'un rayon lumineux, chaque particule vibrante est en retard sur celle

qui la précède. Ces retards, en s'ajoutant, font qu'à une certaine

distance d'une molécule il en existe une autre qui vibre précisément en

sens contraire; à une distance double, se trouve une vibration dans le

sens primitif; à une distance triple un nouveau mouvement en sens

inverse, et ainsi de suite.

De là, le curieux phénomène en vertu duquel _deux rayons de même

couleur, émanés de la même source, produisent des vibrations qui peuvent

tantôt s'ajouter en produisant des maxima de lumière tantôt se détruire

en donnant des minima de lumière ou de l'obscurité_. Une petite

différence dans le chemin parcouru suffit pour qu'elles soient en

concordance ou en discordance, c'est ce qu'on appelle l'_interférence_,

le nom de _franges d'interférence_ est donné à l'ensemble de points

minima et maxima les vibrations des molécules sont très petites et on

une vitesse moyenne de un milliard trois cent cinquante deux millions de

vibrations par seconde.

_Tableau des longueurs d'onde pour les différentes couleurs du spectre._

Couleurs. Longueurs d'onde,

millimètre

Rouge 0.000688

Orangé 0.000583

Jaune 0.000551

Vert 0.000512

Bleu 0.000475

Indigo 0.000449

Violet 0.000423

C'est en partant de ces considérations, que M. Lippmann est arrivé à

résoudre le problème si difficile de la reproduction photographique des

couleurs.

Voici le mode d'application de son procédé:

[Illustration Fig. 2.--Coupe du châssis creux pour démontrer l'action de

la lumière dans l'épaisseur de la couche sensible.

P P support verre de la couche sensible.--S S couche sensible

considérablement amplifiée.--C bande de caoutchouc.--V V fond de la

cuve.--R R1, direction du rayon lumineux venant de l'objectif.--I I1 I2

points de concordance maxima.--R1 R2 R3 R4 points de discordance ou

minima.--m m molécules de bromure d'argent.--L L lignes des maxima.--B B

lignes des minima.]

On forme une sorte de châssis creux ou cuve (fig. 2) avec deux plaques

de verre dont les côtés sont garnis de bandes de caoutchouc, le tout est

consolidé avec des pinces. Dans l'intervalle laissé libre, on verse du

mercure, l'une des plaques porte une couche sensibilisée à l'argent

tournée intérieurement, par conséquent, en contact avec le mercure. On

dispose ce système derrière un objectif à la place du verre dépoli (fig.

3), de façon à ce que les rayons lumineux qui émanent de l'objet

traversent le support de la couche sensible, la couche sensible

elle-même, et arrivent en contact avec la surface du mercure, qui forme

miroir réfléchissant.

[Illustration: Fig. 3.--Ensemble de l'appareil pour la photographie des

couleurs.

C cuve à faces parallèles contenant les dissolutions d'hélianthine ou de

bichromate de potasse.--D chambre noire.--O objectif.--B support de la

cuve à mercure.--P plaque sensible.--C C bandes de caoutchouc.--V fond

de la cuve.--M mercure.--S S pinces.--T table.]

Examinons maintenant ce qui se passe pendant l'exposition. Soit R (fig.

2), un rayon venant de l'objectif, et traversant la couche sensible. Ce

rayon aboutit en R1, à la surface du mercure; à ce point, il est

réfléchi et revient sur lui-même dans la direction R1 R, il se produit

alors le phénomène expliqué plus haut, c'est-à-dire qu'il y a

interférence entre le rayon incident et le rayon réfléchi, et dans

l'épaisseur de la couche sensible il se forme une série de franges

d'interférence qui produisent des maxima de lumière aux points 1,11, I2,

endroits où il y a concordance de vibrations, et des minima obscurs aux

points R1, R2 R3, R4 où il y a discordance de vibrations.

La surface sensible est donc impressionnée dans son épaisseur seulement,

aux points maxima, et se trouve subdivisée, après que les opérations

photographiques ordinaires du développement sont terminées, par une

série de couches ou lames transparentes d'argent réduit, séparées par

l'intervalle même qui séparait deux maxima, c'est-à-dire égal à une

demi-longueur d'onde. Ces tranches ont justement l'épaisseur nécessaire

pour produire par réflexion la couleur incidente qui leur a donné

naissance en vertu du phénomène des lames minces qui donne les couleurs

des bulles de savon. Et comme, ici, les couches réfléchies superposées

sont très nombreuses, l'éclat de l'épreuve peut être très grand. Sa

durée est illimitée, puisque les couleurs sont formées physiquement par

réflexion.

[Illustration: Fig. 4.]

En effet, soient (fig. 4) M M une lame mince d'argent réduit ayant comme

épaisseur une demi-longueur d'onde de la couleur agissante, le rouge par

exemple, et S A un rayon de lumière blanche frappant presque normalement

la surface de la lame.

Voici ce qui se produira:

Une partie du rayon S A se réfléchit en A, suivant A R, et l'autre

pénètre en C où il est réfléchi de nouveau en A' en donnant le rayon A'

R' parallèle à A R. Ces deux rayons, A R et A' R', interféreront entre

eux, et comme le rayon réfléchi A' R' aura parcouru un chemin plus long

A' C' A' que le rayon A R, égal à une longueur d'onde du rouge, les

mouvements vibratoires des deux rayons ne seront plus en concordance,

sauf pour ceux du rouge qui domineront à l'exclusion des autres.

Comme la couche sensible comprend un très grand nombre de lames,

l'intensité et la pureté de la couleur seront augmentées.

Vu par transparence, le cliché est négatif, c'est-à-dire que chaque

couleur est remplacée par sa complémentaire, le vert par du rouge et le

rouge par du vert, etc., etc.

On voit donc que pour qu'il y ait formation de lames minces de

l'épaisseur voulue, il faut que la substance sensible, bromure ou iodure

d'argent, soit répartie à l'état de division en quelque sorte infinie,

dans une couche transparente, telle que gélatine, albumine ou collodion,

et que les molécules qui la composent aient un diamètre plus petit

qu'une demi-longueur d'onde; sans cela les particules impressionnées aux

maxima déborderaient sur les couches non impressionnées aux minima et ne

produiraient plus les lames minces que l'on désire (fig. 2); les plaques

sensibles du commerce ne peuvent servir à ces expériences, car les

grains de bromure d'argent ayant plusieurs millièmes de millimètres de

diamètre sont trop grossiers.

Pour avoir du bromure d'argent à l'état de division extrême, M. Lippmann

a opéré de la manière suivante: Une solution de gélatine dans de l'eau

chaude contenant du bromure de potassium est étendue sur une plaque de

verre; lorsque cette couche est sèche, on la plonge dans un bain de

nitrate d'argent, il se forme du bromure d'argent qui a toutes les

conditions voulues de finesse pour servir à la reproduction des

couleurs.

Une autre difficulté s'est présentée dans le cours de l'expérience,

c'est la différence d'action photogénique des divers rayons colorés sur

la surface sensible. Tout le monde sait qu'en photographie les couleurs

rouge et jaune ne s'impressionnent que très difficilement, et, dans le

cas qui nous occupe, le spectre se composant des couleurs rouge, jaune,

vert, bleu et violet, les temps de poses étaient respectivement pour

leur reproduction des heures, des minutes et des secondes.

M. Lippmann a tourné la difficulté en interposant sur le trajet des

rayons lumineux devant l'objectif une cuve en verre à faces parallèles

contenant une dissolution d'hélianthine dans l'eau. Cette substance a la

propriété de ne laisser passer que les rayons rouge et jaune et

d'arrêter les rayons bleu, violet et vert. On laisse alors poser le

temps voulu pour impressionner le rouge et le jaune, puis on remplace

l'hélianthine par une dissolution de bichromate de potasse suffisamment

concentrée pour qu'elle arrête les rayons bleu et violet en laissant

passer les rayons rouge, jaune et vert, qui posent le temps nécessaire;

on remplace alors la dissolution de bichromate de potasse par une autre

plus faible qu'arrête le violet seul, les autres rayons continuent à

s'impressionner, on enlève enfin la cuve pour que le violet puisse

poser, et on n'a plus qu'à exécuter ensuite les manipulations employées

ordinairement dans les laboratoires photographiques.

*

* *

On comprend que l'opération, ainsi fractionnée, exige un temps de pose

relativement très long. Le jaune et le rouge, par exemple, ne viennent

pas en moins d'une heure. Encore M. Lippmann n'a-t-il pu reproduire que

le spectre solaire, où les couleurs ont leur maximum d'intensité. De

plus, il n'a obtenu, comme nous l'avons dit, qu'un cliché négatif où

l'image n'a ses tons véritables que si on la voit par réflexion, sur un

fond noir. De là, à pouvoir photographier des vues, des portraits, des

paysages, il y a loin encore, puisqu'il faudrait non seulement pouvoir

opérer beaucoup plus rapidement, mais encore trouver le moyen de

transporter sur du papier ou sur un support analogue l'image obtenue sur

la pellicule photographique. Mais si l'on songe aux progrès incessants

faits par la science depuis trente ans, rien n'interdit d'espérer la

solution complète du problème dans un avenir prochain.

Quoi qu'il en soit, un pas immense vient d'être fait, et M. Lippmann

aura eu la gloire d'ouvrir une ère nouvelle et féconde à cette

découverte toute française de la photographie.

Anthonny Guerronnan.

[Illustration: EN RUSSIE.--La bénédiction de la terre.]

[Illustration: EN RUSSIE.--La bénédiction des troupeaux.]

L'Illustration, No. 2505, 28 février 1891 · 第 2 / 26 题