LE
STÉRÉOSCOPE
CHAPITRE PREMIER
CAUSE PHYSIQUE DE LA VISION DES OBJETS EN
RELIEF. - PREMIERES OBSERVATIONS A CE SUJET. - EUCLIDE ET GALIEN. - LÉONARD DE
VINCI. - J.-B. PORTA. - FRANÇOIS AIGUILLON. - DE HALDAT. - ELLIOT. - H. MAYO.-
M. WHEATSTONE INVENTE, EN 1838, LE STÉRÉOSCOPE A REFLEXION. - DAVID BREWSTER
CONSTRUIT, EN 1844, LE STÉRÉOSCOPE A PRISMES. - LE STÉRÉOSCOPE DE BREWSTER ET
LES PHYSICIENS DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES DE PARIS, EN 1851.
Nous plaçons la
description du stéréoscope immédiatement après celle de la photographie, parce
que ces deux inventions sont étroitement liées l'une à l'autre, et se prêtent un
mutuel appui. Que serait le stéréoscope sans la photographie ? Un instrument qui
servirait à démontrer une proposition, quelque peu abstraite, de l'optique; qui
permettrait de faire voir en relief certains solides géométriques, que font
difficilement saisir, sur le papier, la règle et le compas. Jamais, sans le
secours de la photographie, le stéréoscope ne serait parvenu à réaliser ces vues
saisissantes de la nature, qui mettent sous nos yeux les objets avec leurs
reliefs, leurs anfractuosités et leurs saillies.
D'un autre côté,
le stéréoscope est venu donner à la photographie une portée nouvelle et un
intérêt inattendu. Ces vues de la nature, que l'instrument de Daguerre nous
fournit avec tant de simplicité, d'abondance et d'économie, mais qui ne
représentent, comme tous les dessins, que des surfaces sans relief ni
profondeur, le stéréoscope permet d'en faire de petits tableaux, dans lesquels
la nature se présente telle qu'elle apparaît à nos yeux. Dans cette boite
magique, la peinture devient sculpture, les détails les plus minutieux
apparaissent, une image muette s'anime, une photographie devient un buste, dont
un sculpteur peut s'inspirer.
Les secours et
les services ont donc été mutuels et réciproques entre ces deux
inventions.
Le stéréoscope fut découvert en 1838, et la photographie rendue publique en 1839. Ainsi, ces deux inventions se sont produites presque simultanément, comme s'il fallait que l'une arrivât précisément pour faire comprendre toute la valeur et l'importance de l'autre !
Mais abordons,
sans plus tarder, l'étude particulière de cet instrument
d'optique.
Comme l'indique
son nom tiré du grec (aterez, solide,
sope, je vois), le
stéréoscope est destiné à faire apparaître les images des objets en relief,
comme s'ils étaient de véritables corps solides.
Sur quel
principe repose cet instrument remarquable ? C'est ce que nous avons à expliquer
dans cette notice, en même temps qu'à décrire les principaux appareils qui
servent à produire la vision stéréoscopique.
Les objets
extérieurs produisent au fond de notre œil, une image semblable à celle qui se
forme dans la chambre obscure des physiciens. Mais nos deux yeux, en raison de
leur écartement, ne sont pas placés exactement de la même manière par rapport à
l'objet que nous considérons. Aussi les images produites à l'intérieur de chacun
de nos yeux, ne sont-elles pas exactement pareilles : l'une est plus étendue que
l'autre; l'une est plus éclairée ou plus colorée que l'autre, etc. Nous recevons
donc deux impressions distinctes, deux images différentes d'un même objet.
Cependant tout le monde sait bien que ces deux perceptions se fondent, s'allient
en un jugement simple, c'est-à-dire que nous n'apercevons qu'un objet unique.
C'est là un phénomène bien curieux. Il tient à diverses causes : à l'éducation
des yeux, à une habitude prise dès l'enfance, à un effort, sans doute réel, mais
dont nous n'avons pas conscience, et qui, combinant entre elles les deux images
dissemblables perçues par chacun de nos deux yeux, les complète l'une par
l'autre, et en compose une seule, conforme à l'objet considéré, c'est-à-dire
présentant le relief qui existe dans la nature.
C'est donc un
effort de notre intelligence, sourd en quelque sorte, qui nous donne le
sentiment du relief.
Ce sentiment du
relief s'efface quand on regarde avec les deux yeux, des objets très éloignés.
Notre jugement devient alors incertain, et même trompeur. Pourquoi? Parce que
l'intervalle qui sépare nos yeux est, relativement, si petit, que les deux
images de l'objet situé à une grande distance, ne présentent plus de différence
entre elles, s'accordent sans effort sur nos deux rétines, et ne produisent plus
dès lors la sensation du relief.
Ainsi la
sensation du relief est due à ce que deux images différentes d'un même objet,
viennent se peindre sur la rétine de chacun de nos yeux, et que ces deux images,
se combinant, produisent le sentiment du relief. Nous nous contentons de poser,
au début, ce principe, dont nous donnerons tout à l'heure la
démonstration.
Il sera
nécessaire, avant d'aller plus loin, de dire quelques mots des travaux et des
observations qui ont amené la découverte du stéréoscope.
La première idée
de la vision stéréoscopique, ou binoculaire, est fort ancienne. Elle se trouve
dans les ouvrages du savant géomètre grec, Euclide, contemporain d'Archimède,
qui professait les mathématiques à l'école d'Alexandrie, en Égypte, vers l'an
280 avant Jésus-Christ.
Euclide dit, en
effet, que si nous croyons voir avec nos deux yeux un objet unique, cela tient à
la rapidité extrême avec laquelle nos deux yeux en parcourent toutes les
parties, et à la simultanéité d'impression faite ainsi dans nos deux yeux, par
ces deux images, pourtant distinctes.
Le célèbre
médecin grec Galien, qui vécut à Rome, sous l'empereur Marc-Aurèle, c'est-à-dire
vers l'an 170 après Jésus-Christ, rapporte la même hypothèse. Nous disons
hypothèse, car, à cette époque, cette théorie, n'ayant pas été démontrée
expérimentalement, ne pouvait être qu'une conjecture.
Jusqu'au
seizième siècle, aucun écrit ne rappelle la connaissance de ce principe. Il faut
arriver jusqu'en 1584, pour trouver quelque renseignement à ce
sujet.
C'est dans un
manuscrit écrit à Milan, que le grand peintre florentin, Léonard de Vinci,
consigna la différence qui existe entre les images d'un même objet, vu
simultanément par les deux yeux. Un pas de plus, et la découverte du stéréoscope
était faite par Léonard de Vinci. Mais l'étude des sciences n'occupa
qu'accidentellement l'esprit de ce grand homme.
Neuf années plus
tard, le physicien italien Jean-Baptiste Porta, fit des recherches sur le même
sujet. Porta a donné, un dessin tellement complet et tellement exact des deux
images séparées, telles que les voit chacun de nos yeux, et de l'image combinée
qui vient se former par la superposition des deux premières, qu'on retrouve dans
ce dessin, non seulement le principe, mais encore la construction du
stéréoscope.
MM. Alexandre
Brown et John Brown ont retrouvé récemment au musée Wicar, à Lille, deux
dessins, qui furent exécutés par Jacopo Chimenti da Empoli, peintre de l'école
florentine, né en. 1554, mort en 1640. Ce document prouve que le fait observé
par J. - B. Porta, avait beaucoup frappé ses élèves et ses continuateurs dans
l'ordre des sciences et des arts. Toutefois les ouvrages postérieurs ne disent
rien de précis sur le même sujet.
Dans son Traité
d'optique, publié à Anvers, en 1613, François Aiguillon rappelle que J.- B.
Porta eut connaissance de la vision binoculaire d'images
distinctes.
Depuis le
dix-septième siècle jusqu'à nos jours, plusieurs savants, parmi lesquels nous
citerons Gassendi, Harris et le docteur Smith, émirent des opinions assez
diverses sur cette question, c'est-à-dire pour expliquer le fait de la vision
simple d'un objet par deux yeux.
M. de Haldat,
savant physicien de Nancy, qui s'est beaucoup occupé des phénomènes de la
vision, a, le premier, étudié expérimentalement les effets de la vue simultanée
de deux objets, de forme et de couleurs dissemblables. Mais il ne construisit
aucun instrument propre à mettre ce principe en évidence.
En 1834, un
physicien écossais, Elliot, eut l'idée d'un instrument destiné à faire voir
simultanément deux images dissemblables, produisant la sensation du relief; mais
il n'exécuta cet instrument que trois ans après, c'est-à-dire en 1839, après la
découverte de M. Wheatstone.
C'est en 1838,
que parut le premier stéréoscope. M.Wheatstone, physicien anglais dont nous
avons exposé les travaux dans la notice sur le télégraphe électrique, présenta à
cette époque , à l'Association britannique pour l'avancement des sciences, son
Mémoire sur la physiologie de la vision. M. Wheatstone soumit à cette société
savante, à l'appui de ses théories, un instrument qu'il nommait stéréoscope, et
qui avait pour but de démontrer que la superposition des deux images planes et
dissemblables qui se forment sur la rétine de chacun de nos yeux, produit la
sensation du relief.
On ne saurait
donc contester à M. Wheatstone l'honneur de l'invention qui nous
occupe.
Dès 1832 H. Mayo
avait, il est vrai, publié, dans la troisième édition de ses Outlines of
human physiology, quelques idées théoriques très justes sur cette question;
mais, pas plus que les autres savants qui avaient écrit sur le même sujet, il
n'avait construit un instrument qui démontrât par l'expérience l'exactitude de
ces vues.
L'instrument tel
qu'il sortit des mains de M. Wheatstone, était un stéréoscope à réflexion : les
deux images se formaient sur deux miroirs plans. Excellent pour démontrer le
principe de la superposition des images, cet appareil était volumineux et
embarrassant; il était loin de réunir toutes les conditions de simplicité qui
devaient en faire un instrument d'amusement à la portée de tout le
monde.
L'inventeur le
comprit lui-même ; aussi chercha-t-il à perfectionner son appareil. Il fit
plusieurs essais pour transformer son stéréoscope à réflexion en un stéréoscope
à réfraction, c'est-à-dire pour substituer des prismes réfracteurs aux miroirs
employés pour former les deux images; mais il ne put y
parvenir.
L'honneur de la
découverte du stéréoscope à réfraction, c'est-à-dire de, l'instrument qui est
actuellement entre les mains de tout le monde, appartient à un physicien
anglais, mort, en 1868, chargé d'honneurs et d'années, à sir David Brewster, à
qui l'on devait déjà l'invention du Kaléidoscope, qui a tant amusé les
enfants, grands et petits.
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Fig. 115. - David Brewster. |
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Le stéréoscope à
réfraction ou stéréoscope à prismes, est un perfectionnement essentiel du
stéréoscope à réflexion, en ce qu'il permet de remplacer les miroirs plans,
employés par M. Wheatstone, par deux prismes occupant très peu de place, et
disposés de manière à réfléchir la lumière comme des miroirs plans. Cette
substitution permet de réduire considérablement le volume de l'instrument et de
le rendre usuel et transportable.
M. David
Brewster fut conduit à substituer, dans ce cas particulier, des prismes
réfracteurs aux miroirs, par les études qu'il avait faites pour remplacer les
miroirs, dans un grand nombre d'instruments d'optique, par des prismes
réfracteurs. C'est en 1844, que M . Brewster construisit le stéréoscope à
prisme.
Malgré sa
simplicité de construction et la beauté des effets optiques auxquels il donnait
naissance, le stéréoscope à prisme serait demeuré confiné dans le domaine de la
science pure, sans l'infatigable persévérance de son
inventeur.
Après avoir
essayé pendant six années, de triompher de l'ignorance et du mauvais vouloir des
opticiens et des photographes anglais, qui se refusaient à fabriquer des vues
stéréoscopiques, M. Brewster, désespérant de populariser son invention en
Angleterre, vint à Paris en 1851. MM. Soleil et Duboscq, opticiens, ainsi que M.
l'abbé Moigno, auxquels il fit voir l'instrument qu'il avait fait fabriquer par
Soudon, opticien à Dundée, comprirent tout de suite tout le parti que l'on
pouvait tirer de cet appareil, et M. Duboscq en fit aussitôt fabriquer
plusieurs.
Un incident
particulier contribua beaucoup à donner, en Angleterre, une certaine vogue au
stéréoscope. Un de ces instruments avait été présenté par M. Brewster, à
l'Exposition universelle de Londres, en 1851, à titre de nouveauté scientifique.
Pendant une des visites que la reine Victoria faisait au Palais de cristal, cet
instrument frappa ses regards; Elle s'amusa longtemps de ce spectacle nouveau.
Quelques jours après, M. Brewster présenta à la reine un magnifique modèle de
stéréoscope, construit à Paris par.M. Duboscq. La souveraine d'Angleterre se
montra très heureuse de cet hommage.
L'événement
ayant fait quelque bruit, M. Duboscq reçut d'Angleterre de nombreuses demandes.
L'instrument une fois connu, la vogue ne tarda pas à arriver. Aussi les
opticiens anglais, regrettant leur erreur première, se mirent-ils à fabriquer
presque tous des stéréoscopes Brewster, de préférence au stéréoscope
Wheatstone.
Il restait
cependant à faire connaître et à répandre cet instrument en France. C'est à M.
l'abbé Moigno que revient le mérite d'avoir fait sur le continent, la fortune
scientifique de l'instrument de Brewster.
M. l'abbé Moigno
commença par écrire sur le nouvel instrument, une brochure excellente, pleine
d'aperçus originaux et à laquelle on n'a pas beaucoup ajouté depuis
(Stéréoscope, ses effets merveilleux ; pseudoscope, ses effets étranges, par
l'abbé Moigno, brochure in-8°, avec planches. Paris, 1852. T. III.). Mais,
l'important était d'intéresser au stéréoscope les physiciens de Paris; et comme
en matière scientifique, il faut toujours commencer en France, on n'a jamais
bien su pourquoi, par l'Institut, M. l'abbé Moigno dut s'occuper avant toute
chose, de présenter l'instrument de Brewster aux membres de la section de
physique de l'Académie des sciences.
Il débuta par
Arago, le secrétaire perpétuel de l'Académie, dont l'autorité était immense, et
qui trônait à l'Observatoire.
Arago reçut avec
sa bienveillance ordinaire, le savant abbé, dans son Olympe astronomique ; mais
Arago avait un défaut grave dans l'espèce: il y voyait double, ou, si vous
préférez un mot scientifique plus sonore, niais qui n'en dira pas davantage, il
était affecté de diplopie. Regarder au stéréoscope, qui double les objets, avec
des yeux affectés de diplopie, c'est voir quatre objets, et par conséquent être
complètement inaccessible aux effets de cet instrument. Lorsque Arago eut
appliqué, pour la forme, ses yeux au stéréoscope , il le rendit tout aussitôt,
en disant : " Je ne vois rien. "
M. l'abbé Moigno
replaça donc l'instrument sous sa soutane, et alla sonner à la porte d'un autre
membre de la section de physique de l'Institut, Félix Savart, à qui l'acoustique
est redevable de tant de découvertes, mais qui était complètement étranger à
l'optique.
Savart avait un
œil entièrement voilé; il était à peu près borgne. Il consentit, en se faisant
un peu prier, à appliquer son bon œil devant l'instrument; mais il le retira
bien vite, en s'écriant : " Je n'y vois goutte. "
Le bon abbé
reprit, en soupirant, son stéréoscope et sa brochure, et alla porter le tout au
Jardin des Plantes, à M. Becquerel
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Fig. 116. - L'abbé Moigno |
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Ce physicien
s'est rendu célèbre par ses découvertes sur l'électricité; mais il ne s'est
jamais occupé d'optique, par une assez bonne raison : il est borgne. Malgré sa
bonne volonté, M. Becquerel ne put donc rien discerner dans un instrument qui
exige le concours des deux yeux.
Le bon abbé
commençait à désespérer de sa mission. Cependant, comme il a la ténacité des
têtes bretonnes, il voulut pousser l'entreprise jusqu'au bout. Pour continuer sa
tournée, il monta dans une voiture, et se fit conduire au Conservatoire des Arts
et métiers, chez M. Pouillet, qui professait alors avec éclat la physique dans
cet établissement, et qui ne devait pas tarder, d'ailleurs, à voir payer ses
beaux et longs services dans l'enseignement public, par une disgrâce
absolue.
M. Pouillet,
quand il s'agit de science, est toujours enflammé d'un saint zèle, mais M.
Pouillet a un défaut : il est louche. Avec des yeux aux axes divergents, il est
impossible de faire coïncider en un même point les doubles images du
stéréoscope. Après de vains efforts, le physicien du Conservatoire des Arts et
métiers fut donc, forcé de déclarer à son tour, qu'il n'y voyait, comme on dit,
que du feu.
Il y avait
cependant un membre de la section de physique de l'Académie qui n'avait ni
diplopie ni strabisme, et qui, loin d'être borgne ou d'avoir l'œil voilé, y
voyait parfaitement clair de toutes manières : c'était l'illustre Biot. M.
l'abbé Moigno alla donc, en toute confiance, sonner à la porte du doyen de
l'Académie, qui demeurait au Collège de France.
Biot , nous
venons de le dire, avait d'excellents yeux; seulement, quand on lui présenta le
stéréoscope, il fut subitement frappé de cécité. Expliquons-nous : il fut
aveugle volontaire ; en d'autres termes, il refusa de voir, après avoir consenti
à grand'peine à regarder. Ce phénomène d'optique contrariait-il la théorie
classique de l'émission de la lumière, la doctrine de Newton, dont Biot fut le
constant et le brillant défenseur? Nous n'entreprendrons pas de le décider;
toujours est-il qu'une cécité volontaire le frappa, comme elle avait frappé,
dans des conditions toutes semblables, le physiologiste Magendie, qui un jour,
et devant une commission académique, refusa obstinément de mettre l'œil au
microscope, pour constater, d'un simple regard, une de ses erreurs
anatomiques.
Voilà avec quel
empressement les physiciens de l'Académie, auxquels s'adressa le patron bénévole
de l'invention de Brewster, accueillirent cette
communication.
Heureusement, il
y avait au Collège de France, à deux pas de l'appartement de Biot, un autre
physicien, membre de l'Académie, qui n'est jamais, ni volontairement ni
involontairement, aveugle : c'est M. Regnault. Le jeune et célèbre physicien
examina avec la plus grande attention J'appareil de son collègue de Londres. Il
fut charmé de ses effets, et il l'appuya très chaudement, à partir de ce jour,
auprès des savants de la capitale. La glace étant ainsi rompue, la fortune
commença à sourire à l'ingénieux instrument qui nous arrivait d'Angleterre. Les
journaux scientifiques et autres parlèrent de ses remarquables effets, de ses
révélations et de ses surprises; la vogue se mit de la partie, et nos opticiens
commencèrent à fabriquer par milliers des stéréoscopes à
prismes.
CHAPITRE II
FAITS A L'APPUI DE LA THÉORIE DU STERÉOSCOPE ET
DE LA VISION STÉRÉOSCOPIQUE.
Depuis l'année
1852, époque à laquelle le stéréoscope commença à se répandre en Angleterre et
en France, on a modifié de différentes manières le stéréoscope à prismes, sans
rien changer pourtant de bien essentiel à ses dispositions. On a seulement
construit un grand nombre de stéréoscopes nouveaux, plus compliqués ou plus
puissants, et que nous aurons à faire connaître. Mais avant de décrire chacun de
ces stéréoscopes en particulier, il est indispensable, pour l'intelligence du
sujet, de donner quelques explications sur la théorie du stéréoscope, théorie
que nous n'avons fait que poser en principe, au commencement de cette notice,
sans en présenter les preuves. Nous avons maintenant à donner la démonstration
de ce principe.
Quand nous
regardons un objet avec nos deux yeux, nous le voyons tel qu'il est,
c'est-à-dire saillant, solide et en relief. Mais ce relief, nous le faisons
comme M. Jourdain faisait de la prose, c'est-à-dire sans le savoir. Il est dû à
la superposition, à l'accouplement des deux images planes et dissemblables, qui
se forment sur la rétine de chacun de nos deux yeux.
Cette
proposition semble, au premier abord, abstraite et difficile à comprendre ; mais
une expérience que tout le monde peut faire, en démontrera l'exactitude et la
simplicité.
Devant les deux
yeux, placez votre main, gauche dans la position verticale, de manière que le
pouce et l'index soient seuls visibles. Fermez l'œil droit et ouvrez le gauche,
vous apercevrez la face antérieure de la main B (Fig. 117). Fermez maintenant
l'œil gauche et ouvrez le droit, l'image sera totalement changée : ce n'est plus
la face antérieure de la main que vous verrez, ce sera la face interne, C.
Ouvrez les deux yeux, et vous ne verrez plus qu'une seule image, A, qui
représente une partie des deux faces antérieure et postérieure de votre main.
Cette observation prouve que c'est bien la combinaison que notre esprit fait de
ces deux images séparées, qui produit l'image entière que nous apercevons des
deux yeux.
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Fig. 117. -- Les trois aspects de la main. |
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Aux deux images
distinctes que tout objet envoie à chacun de nos yeux, si nous substituons deux
dessins qui soient bien identiquement la représentation de chacune de ces
images, nous nous placerons dans les mêmes conditions que la vision naturelle,
et nous aurons non seulement la sensation du relief, mais encore celle de la
couleur, de la dégradation des teintes, en un mot le même sentiment que si nous
avions la nature elle-même devant les yeux.
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Fig. 118. -- Deux dessins stéréoscopiques. |
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La figure 118
(page 196) représente deux dessins tels qu'on verrait le même sujet, en
regardant d'abord de l'œil droit seulement ensuite de l'œil gauche seul. Pour
construire un stéréoscope, c'est-à-dire un instrument qui produise en nous les
mêmes sensations que la vision naturelle, nous n'avons plus, étant donnés les
deux dessins des images distinctes, qu'à trouver un moyen d'envoyer sur les
rétines de chacun de nos yeux ces images, comme le ferait l'objet
lui-même.
On peut, sans
avoir recours à aucun instrument, déterminer avec les deux images de la figure
118 la sensation du relief, par un artifice bien simple. Plaçons sur une table,
à côté l'un de l'autre et en face de son œil respectif, le dessin droit et le
dessin gauche ; fixons-les attentivement, de manière à ne pas laisser errer
notre regard: alors nous verrons l'objet représenté par les dessins nous
apparaître avec ses trois dimensions, comme si nous le regardions dans
l'espace.
Comme il est
très difficile de fixer les yeux sur deux objets différents, on peut rendre la
chose plus commode en plaçant devant le nez une cloison quelconque, en papier,
ou même la main. Mais, outre la fatigue très grande que produit ce mode
d'observation, un inconvénient; sérieux, c'est qu'il occasionne des douleurs de
tête, et si cet exercice est prolongé quelque temps, il peut provoquer le
strabisme. On peut, sans s'exposer à aucun de ces dangers, se servir du
stéréoscope de Brewster, qui sera décrit dans le chapitre suivant ; et alors le
relief apparaît avec toute évidence..
Un physicien
anglais, M. Brücke, a fait, dans le même ordre de démonstrations, d'autres
remarques. Il a prouvé que notre vue ne peut embrasser un objet tout entier
d'une vision très distincte, et que la lucidité d'un point quelconque de cet
objet est toujours au détriment de la clarté du reste de ses parties. Quand nous
regardons un corps, ce n'est donc pas du premier coup que nous en percevons
toutes les formes, mais bien grâce à une série d'impressions se produisant à des
intervalles très rapprochés, il est vrai, mais pourtant appréciables. Il faut
aussi, pour que la sensation du relief se produise, non pas que les images
viennent frapper ensemble nos yeux, mais qu'elles arrivent isolément tout en
paraissant venir du même point.
Il est donc
établi, par ces différentes remarques, que le sentiment du relief d'un corps vu
par nos deux yeux, résulte de deux images dissemblables de ce corps, formées sur
chacune des rétines de nos deux yeux, images que l'intelligence combine et
réunit de manière à nous donner l'impression de l'objet
total.
On a fait à
cette proposition une objection, grave en apparence, en disant que les personnes
borgnes, de naissance ou accidentellement, perçoivent les reliefs, apprécient
les distances et les effets de perspective, à peu près comme celles qui
jouissent de leurs deux yeux. Mais il faut tenir compte, dans ce cas, de
l'exercice des autres sens et d'une longue habitude. Il est, du reste, un fait
important à noter : c'est que, quand un individu privé d'un œil regarde un
objet éloigné, la direction de son regard et la position de sa tête varient
continuellement sans qu'il en ait conscience. Il cherche instinctivement à
obtenir sur sa rétine unique diverses images destinées à suppléer aux deux
images naturelles des deux rétines. "Ce mouvement, dit M. l'abbé Moigno, est
d'ailleurs assez rapide pour que la seconde image se forme avant la disparition
de la première, et que de leur existence simultanée résulte l'estimation de la
distance avec la perception des reliefs et des creux.( Le Stéréoscope, p.
3). "
Après cet exposé
général, nous passons à la description des principaux appareils qui portent le
nom de stéréoscopes, et qui diffèrent par certaines
dispositions.
CHAPITRE III
LE STÉRÉOSCOPE A MIROIRS DE M. WHEATSTONE. –
LE STÉRÉOSCOPE A PRISMES DE BREWSTER.
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Fig. 119. -- Stéréoscope à miroirs de M. Wheatstone. |
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Le stéréoscope à
miroirs de M. Wheatstone est le premier qui ait été construit. Cet instrument,
que représente la figure 119, consiste en une boîte (dont on a enlevé les parois
sur cette figure, afin d'en montrer les dispositions intérieures), qui porte sur
ses deux cloisons verticales D, C, deux dessins préparés conformément aux
principes de là vision stéréoscopique, c'est-à-dire non identiques, et différant
légèrement entre eux, par la longueur de l'espace embrassé. Au milieu de la
boîte, sont deux miroirs plans, A, B, réunis à angle droit. Le dessin gauche D
et le dessin droit C viennent se refléter sur les miroirs A, B, et les deux
images, arrivant dans l'œil de l'observateur, lui donnent la sensation du
relief.
Dans
l'instrument tel qu'il est construit, les miroirs et les dessins sont enfermés
dans la boîte, et l'observateur applique son œil à deux petites lunettes, E, F,
garnies de verres convexes. Ces petites lunettes, que l'observateur règle selon
sa vue, grâce à une crémaillère, grossissent l'image, et rendent l'effet plus
saisissant.
Quoiqu'en
apparence fort simple, ce stéréoscope était d'un usage difficile. Ce n'était
qu'à force d'habitude que l'on arrivait à pouvoir adapter promptement les
miroirs au point voulu. Il avait, en outre, l'inconvénient d'être très
volumineux et, par conséquent, peu portatif. En substituant des prismes aux
miroirs, Brewster rendit ce curieux instrument beaucoup plus
usuel.
Avant de donner
en détail la description du stéréoscope de Brewster, il est nécessaire de faire
comprendre comment on a pu substituer aux miroirs plans employés par M.
Wheatstone, des prismes réflecteurs, et obtenir les mêmes
effets.
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Fig. 120. -- Réflexion des rayons lumineux sur un miroir plan. |
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Sur un miroir
plan AB (fig. 120), placé horizontalement, faisons tomber, en D, un rayon
incident C. Il se reflète suivant la ligne E. Si au point d'incidence D, nous
élevons une ligne DF, perpendiculaire à AB, en vertu des lois de la réflexion de
la lumière, l'angle d'incidence CDF sera égal à l'angle de réflexion EDF. Si
donc on place son œil au point E, ce n'est pas l'image réelle de l'objet C que
l'on verra, mais bien l'image C', qui n'en est que la représentation virtuelle,
et qui paraît située derrière le miroir. L'expérience a prouvé que ce point C
est toujours symétrique au point C, c'est-à-dire que C est placé à la même
distance que C du miroir AB; de plus, que la ligne AB, représentée par le
miroir, et que l'on appelle axe de la symétrie, est perpendiculaire à une ligne
qui joindrait les points C et C'. Il est établi encore, que quand le rayon émané
d'un point lumineux arrive à l'œil, après avoir subi, par des causes
quelconques, un ou plusieurs changements de direction, l'impression reçue est
celle que produirait un point lumineux situé quelque part sur le prolongement
géométrique de la dernière direction de ce rayon. Ce principe explique encore
comment, lorsqu’on place face à face deux miroirs plans, on voit les objets
placés entre ces deux réflecteurs se multiplier à l'infini. C'est ainsi que l'on
a produit de très belles illusions d'optique et que l'on simule, par exemple,
des salles d'une profondeur infinie.
Qu'arrivera-t-il,
si nous remplaçons le miroir plan par un prisme ? Le rayon incident R1 (fig.
121) tombe obliquement sur la surface AB du prisme ABC. D'après les lois de la
réfraction, le rayon lumineux, changeant de milieu, se réfracte d'abord dans le
verre, en se rapprochant de la perpendiculaire, et prend la direction I'. Arrivé
là, il subit une nouvelle déviation, et en sortant du verre pour passer dans
l'air, il s'écarte de la perpendiculaire, et prend la direction VE. Ainsi le
rayon parti de R viendra frapper l'œil placé au point E. Le rayon incident a
donc été brisé deux fois, suivant Il', puis suivant I'E, de manière à être
ramené vers la base du prisme. L'œil placé en E n'aperçoit pas l'objet réel
situé en R; ce qui le frappe, c'est l'image virtuelle de cet' objet, qui est
située sur le prolongement géométrique de la direction du rayon réfracté VE, et
qui est placée en E'. L'image paraît ainsi remonter vers le sommet du
prisme.
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Fig. 121. - Marche des rayons lumineux dans le prisme réflecteur |
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Il était donc
possible de remplacer, dans le stéréoscope de M. Wheatstone, le miroir plan par
un prisme dont l'angle fût placé de telle sorte que la réflexion des rayons
lumineux s'opérât dans son intérieur, comme dans un miroir plan. C'est ce que
fit Brewster. Aux miroirs plans employés pour faire réfléchir les deux images
stéréoscopiques, il substitua deux prismes, à l'intérieur desquels la réflexion
de ces images s'opère comme elle s'opérait à la surface des miroirs plans
employés par M. Wheatstone.
Les avantages
pratiques qui résultent de cette substitution, se comprennent aisément. Le
stéréoscope à miroirs occupait une grande place, et constituait un véritable
appareil de cabinet de physique; par ses dimensions, le stéréoscope à prismes
est, au contraire, un véritable instrument de salon.
Le stéréoscope à
prismes ou stéréoscope de Brewster (fig. 122) est une boîte de substance opaque,
ayant à peu près 0m,10 de largeur à sa partie inférieure sur
0m,13 de hauteur. Il porte à sa partie supérieure, deux tuyaux de
lorgnette, qui appellent l'application des yeux. Dans chacun de ces tuyaux est
placé l’un des prismes produisant chacun l'effet de réfraction de l'une des deux
images. Sur le devant de la boîte est une porte CD, garnie de papier d'étain qui
sert à refléter la lumière sur les images que l'on place en regard des prismes,
et que l'on introduit par une fente située à la partie latérale. On peut aussi,
grâce à cette ouverture, nettoyer facilement le côté interne des
verres.
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Fig. 122. - Stéréoscope de Brewster. |
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Pour que
l'observateur puisse voir sans fatigue l'effet stéréoscopique produit par la
combinaison des deux images, on a disposé au milieu de la boîte, une cloison qui
isole chacune des images.
Telle est la
disposition de l'instrument. Voyons maintenant ce qui se passe lorsqu'on regarde
deux dessins à travers les deux prismes.
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Fig. 123. - Figure géométrique des effets du stéréoscope à prismes. |
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Soient A, B
(Fig. 123) les deux dessins, et a, b un point pris sur chacun de ces dessins.
Sur le trajet des rayons émis par les deux points a et b, plaçons deux prismes P
et P'. D'après ce qui 'a été expliqué grâce à la figure 121, les rayons
réfractés arriveront aux deux yeux C et C', et sembleront partir de leur point
de convergence, c'est-à-dire du point 0; de telle sorte que si l'angle des
prismes et leur distance aux images A et B sont convenablement calculés, ces
deux images se superposeront en 0, comme dans le stéréoscope à
réflexion.
Les premières
épreuves stéréoscopiques étaient faites à la main, ce qui était d'une grande
difficulté. Lors de la découverte du daguerréotype, on fit pour le stéréoscope,
des plaques daguerriennes doubles; mais le procédé d'exécution était fort
coûteux, et les épreuves étaient difficiles à se procurer. Ce ne fut que grâce
au progrès de la photographie que l'on arriva à fabriquer des vues fort belles
et à des prix modérés. M. Duboscq publia le premier une collection de vues
stéréoscopiques.
Quoique Brewster
eût signalé, dès 1850, la possibilité de faire des épreuves de couleur sur
papier transparent, ou sur plaque de verre, il n'avait pas eu l'idée d'enlever
la paroi opaque postérieure du stéréoscope et de la remplacer par un verre
dépoli, pour rendre l'éclairage de ces épreuves possible. Ce fut M. Duboscq qui
remplaça le premier cette paroi par une glace qui permet le passage de la
lumière.
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Fig. 124. - Stéréoscope à crémaillère de Brewster. |
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La figure 124
représente le modèle le plus commode de stéréoscope. Il est muni d'une
crémaillère, à la façon des lorgnettes d'opéra, ce qui permet à l'observateur de
régler la position des prismes selon sa vue. La paroi AB, qui termine
l'instrument, est un verre dépoli, et les épreuves photographiques sont formées
elles-mêmes sur une lame de verre. Une porte CD, doublée d'une feuille d'étain,
que l'on ouvre ou que l'on ferme à volonté, permet d'augmenter ou d'atténuer la
quantité de lumière transmise à l'instrument.
M. Ferrier,
photographe de Paris, a donné au stéréoscope de Brewster une disposition très
commode et dont les effets sont pleins de charmes. Dans l'intérieur d'une grande
colonne de forme prismatique, il a établi sur un axe, que l'on fait tourner au
moyen d'un bouton, une grande quantité de vues stéréoscopiques sur verre.
L'observateur, commodément assis et ayant l'œil à la lorgnette, tourne le
bouton, et fait défiler devant lui toute la série d'épreuves contenues dans
l'intérieur de l'instrument. On fait ainsi un voyage dans un fauteuil à travers
les sites les plus variés. La figure 125 représente cet
appareil.
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Fig. 125. - Stéréoscope à colonne de M. Ferrier. |
CHAPITRE IV
STÉRÉOSCOPE A RÉFLEXION, TOTALE. - STÉRÉOSCOPE
PANORAMIQUE DE M. DUBOSCQ. - STÉRÉOSCOPE ELLIOT. –TÉLÉ-STÉRÉOSCOPE DE M.
HELMHOLTZ. - MONO-STÉRÉOSCOPE DE CLAUDET.- EFFET STÉRÉOSCOPIQUE OBTENU PAR DES
VERRES COLORÉS. - LE STÉRÉOSCOPE OMNIBUS. -LE STÉRÉOSCOPE REMPLACÉ PAR LA
LORGNETTE D'OPÉRA.
Le stéréoscope à
miroirs de M. Wheatstone, et le stéréoscope à prismes de Brewster, sont les
appareils classiques pour ainsi dire. Pour compléter ce sujet, nous signalerons
un certain nombre d'appareils qui ne sont pas d'un emploi usuel, mais qu'il est
impossible de passer sous silence, vu les applications particulières qu'ils
pourront recevoir.
C'est
postérieurement aux travaux de MM. Wheatstone et Brewster qu'ont été imaginés
les divers instruments dont nous allons donner une idée.
Stéréoscope à réflexion totale.
On a lieu de
s'étonner que cette forme de stéréoscope ne soit pas devenue plus populaire que
les autres, vu la simplicité de sa construction. Elle n'exige qu'un seul dessin
de l'objet.
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Fig. 126. - Stéréoscope à réflexion totale |
La figure 126
met en évidence le principe de cet instrument, Soit P le dessin de l'objet tel
qu'on le voit d'un œil. ABCD est un prisme dont la base BD est assez large pour
permettre l'application de l'œil B, afin de voir le dessin en entier et par
réflexion. Des rayons lumineux partant du dessin P .iront se réfracter à la base
du prisme ABCD, et si l'angle du prisme est calculé pour produire ce que les
physiciens appellent réflexion totale de la lumière, ces rayons viendront former
en P' une image virtuelle due à la réflexion totale de l'image P sur la base BD
du prisme interposé entre B, et l'image. On dispose entre les deux yeux un
diaphragme en bois noirci pour intercepter les rayons étrangers au trajet
direct. L'effet stéréoscopique résulte de ce que, l'on voit deux images, l'une,
P, vue directement par l'œil gauche, 'R' ; l’autre, P’, vue par l'œil droit, R,
grâce à la réflexion totale des rayons lumineux produite par le prisme ABCD.
Si l'on voulait
construire un stéréoscope grossissant, rien ne serait Plus simple que de placer
aux ouvertures R et R' des lentilles de foyers différents suivant. les
différences des foyers directs et réfléchis, et douées en outre de pouvoirs
grossissants. C'est ce que M. Duboscq a fait pour la superposition des grandes
images.
Stéréoscope panoramique.
Le même opticien
a trouvé dans cette combinaison un moyen de construire un stéréoscope
panoramique. La difficulté tenait à la nature des images. qui, à cause de leurs
grandes dimensions, ne peuvent pas se mettre, dans leur sens naturel l'une à
côté de l'autre. M. Duboscq prend les deux épreuves stéréoscopiques et les place
l'une au-dessous de. l'autre, pour produire l'effet optique qui va être
expliqué.
L'appareil (fig.
127) se compose d'un écran E, que l'observateur tient à la main. C'est derrière
cet écran et l'une au-dessus de l'autre, que l'on place les épreuves
stéréoscopiques. La face antérieure de cet écran est garnie de tuyaux, de
lorgnette B, B', qui ne contiennent ni prismes ni lentilles, et qui ne servent
qu'à diriger la vue entre l'espace laissé libre par les deux épreuves. De la
partie postérieure de l'écran se détache un bras, R, qui supporte sur des pivots
deux miroirs M, M, mobiles, et inclinés de telle façon quel l’un réfléchisse
l’épreuve stéréoscopique supérieure, et l'autre l'épreuve stéréoscopique
inférieure placées derrière l'écran. Les rayons réfléchis sont dirigés dans les
yeux par les tuyaux de lorgnette B, B', et la sensation du relief se
produit.
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Fig.
127. - Stéréoscope panoramique |
M. Duboscq a
construit un autre stéréoscope panoramique, dans lequel l'œil droit regarde
librement l'image , mais devant l'œil gauche sont placés deux prismes, l'un
immobile, l'autre mobile sur un pivot, et par la rotation duquel on amène sur le
même plan l'image supérieure et l'image inférieure. C'est lorsque ce résultat
est atteint que l'on obtient l'effet du relief.
Ces appareils
présentaient un inconvénient sérieux. Un même stéréoscope ne pouvait servir à
plusieurs personnes différentes, car la portée des vues n'étant pas la même, un
myope ne pouvait se servir sans grande fatigue de l'instrument approprié à la
vue du presbyte; M. Duboscq a remédié à cette difficulté en séparant la partie
réfringente de la partie convergente de l'appareil. Dans son instrument la
variation des rayons est produite par des prismes fixes, le grossissement est le
résultat de l'adaptation des lentilles que l'on peut, au moyen d'un écrou, faire
avancer on reculer, afin de l'adapter à toutes les vues, et de rendre les effets
stéréoscopiques plus saillants.
Il ne suffisait
pas de neutraliser la myopie et la presbytie, il fallait encore, et c'était là
le plus difficile, remédier au strabisme, convergent ou divergent. M. Duboscq a
résolu la question en modifiant l'angle réfringent du prisme, au moyen d'une
autre paire de prismes que l'on fait mouvoir par un écrou semblable à celui dont
on se sert pour immobiliser les lentilles.
Stéréoscope Elliot.
En louchant
d'une façon convenable, on peut arriver à superposer deux images, quelle que
soit leur grandeur, pourvu que ces images soient placées l'une à côté de l'autre
verticalement et devant soi. Mais ce genre d'exercice n'est pas à la portée de
toutes les vues, et il n'est pas sans danger pour les yeux. Le stéréoscope à
miroirs de M. Wheatstone peut bien produire le relief de grandes images; mais
comme les images doivent être placées face à face, il faut les écarter beaucoup
quand elles sont d'une grande dimension, ce qui offre de grandes difficultés
avec cet instrument. Il faut alors, ou les suspendre aux murs de la salle et
s'exposer aux inconvénients d'un éclairage inégal ou, quand l'espace qui les
sépare n'est pas convenable, faire construire des supports pour chacune des
épreuves. Le parallélisme est en outre assez difficile à obtenir. Enfin, si la
distance du miroir aux images n'est pas égale de chaque côté, les images n'étant
plus symétriques, il en résulte de la confusion.
C'est pour
obvier à tous ces inconvénients que M. Elliot construisit son stéréoscope. Dans
sa forme la plus simple, cet instrument se compose d'un cadre de bois semblable
à une boîte ouverte par le fond. Deux côtés de cette boîte sont fermés ; une
autre extrémité présente deux ouvertures percées de manière à permettre
l'application des yeux. Les deux autres côtés de la boîte sont rentrants en
dedans, de sorte que le côté droit cache à l'œil droit l'une des deux images, et
réciproquement pour le côté gauche ; de telle façon que chaque œil ne puisse
voir que l'image qui lui est opposée, c'est-à-dire l'œil gauche l'image droite,
et l'œil droit l'image gauche. Au moyen d'un morceau de carton, ou d'une
coulisse en bois verticale, on diminue l'ouverture de façon à ne laisser
apercevoir que la largeur des images. Cela fait, les deux images ressortent
entre l'œil et les dessins comme un paysage en miniature.
Télestéréoscope.
Un physicien
allemand, M. Helmholtz , a fait connaître un autre moyen de réaliser l'effet du
relief sur des objets placés à une grande distance dans un paysage naturel.
L'instrument qui permet d'obtenir cet effet a reçu de l'auteur le nom de
télestéréoscope, c'est-à-dire stéréoscope dit lointain. Voici, d'après le
Cosmos, les principes sur lesquels repose cet instrument , que chaque amateur
peut construire lui-même, et qui devient une sorte de meuble pour les salons des
maisons de campagne qui jouissent d'une vue lointaine et d'un espace vide
laissant apercevoir une certaine étendue.
Dans un paysage,
les objets très éloignés et placés sur les derniers plans de l'horizon, ne
s'aperçoivent qu'avec très peu de relief, et ne produisent que fort peu d'effet,
parce que la distance entre nos deux yeux est trop petite pour que l'on ait la
sensation parfaite du relief. Le physicien allemand s'est proposé d'obtenir,
dans la vision d'un paysage, sans le secours de doubles images prises à l'avance
par la photographie, l'effet de relief que le stéréoscope produisait seul
jusqu'ici.
" M.
Helmholtz, dit le Cosmos, prend une planche longue d'environ 1m,50,
et il la place en travers. Aux extrémités de cette planche, et
perpendiculairement à sa surface, il dresse deux miroirs formant, avec l'axe ou
la ligne médiane de la planche, des angles de 45 degrés. Au milieu de cette même
planche, à 0 m,75 des extrémités, il dresse deux miroirs plus petits,
parallèles aux premiers et distants de la distance des deux yeux. Placé au
milieu de l’arête antérieure de la planche, l'observateur regarde avec son œil
droit dans l'un des petits miroirs, avec son œil gauche dans l'autre ; il voit
par là même, dans les petits miroirs, les grands miroirs et les images des
paysages qui s'y réfléchissent. Or, on comprend sans peine que, par cette
disposition, les images qu'il regarde et qu'il perçoit avec ses yeux, séparés
seulement de 0 m,08, sont celles que verraient deux yeux placés aux
extrémités de la planche, c'est-à-dire distants de 1 m,50 et que
I'effet de relief doit, par conséquent, être augmenté dans une proportion très
considérable, surtout si l'on regarde avec une lorgnette qui rapproche ou
grossit les objets, ou simplement avec des lunettes ordinaires. C'est ce qui
arrive réellement, et dans ces conditions, l'effet produit surpasse même celui
que l'on obtiendrait avec des images stéréoscopiques, parce que le paysage se
montre, non plus représenté par un dessin formé de noirs et de blancs, mais avec
ses couleurs et ses gradations naturelles de tons. Des objets distants de 800 et
même de 1 500 mètres se détachent alors parfaitement du fond, avec lequel ils se
confondaient quand on les regardait à l'œil nu; les objets plus rapprochés ont
retrouvé leur relief ou la solidité de leurs formes, et l'œil est tout surpris
de cette quasi-révélation de détails qui lui échappaient auparavant.
"
Monostéréoscope de Claudet.
En 1858,
Claudet, qui était déjà connu par ses recherches photographiques et ses travaux
sur le stéréoscope, présenta à la Société royale de Londres un instrument qui,
au moyen d'une image projetée sur un verre dépoli et résultant de la fusion en
une seule de deux images semblables, produit la sensation du relief. Comme on le
voit, l'invention de cet instrument tendait à faire changer les théories
établies sur la vision binoculaire.
Tout le monde
sait que, dans la chambre obscure, l'image des objets reçue sur le verre dépoli,
produit la sensation du relief; mais on sait aussi que ce relief disparaît
lorsqu'on veut le fixer sur le papier par la photographie. Pour lui communiquer
l'effet du relief, Claudet prend deux objectifs, et au moyen de ces objectifs il
projette deux images identiques d'un objet quelconque sur le même point d'un
écran, afin que celles-ci, se rencontrant ait même point, se fondent et n'en
forment plus qu'une seule.
L'appareil se
compose d'un large écran noir, (Fig. 128) au milieu duquel on a ménagé un espace
carré, occupé par une glace dépolie ; c'est sur cette glace que l'on
envoie, comme nous venons de le dire, les deux épreuves stéréoscopiques. Quand
on regarde, sans le secours d'aucun instrument, cette image, on perçoit la
sensation très distincte du relief.
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Fig. 128. - Monostéréoscope de Claudet. |
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Un grand
avantage qu'a cet instrument sur le stéréoscope Brewster, c'est que l'on petit
contempler cette image absolument comme un tableau , soit à 0 m,30,
soit à 3 mètres de distance, et cela sans la moindre fatigue , et que plusieurs
personnes peuvent la regarder à la fois. L'image projetée est plus grande que
l'image photographique, par le seul fait de sa projection sur l'écran. Si l'on
veut rendre encore les effets plus sensibles, on la regarde avec de fortes
lentilles convergentes.
On explique le
phénomène que produit le monostéréoscope, en disant que, bien qu'il n'y ait sur
l'écran qu'une seule image visible, comme ce sont deux dessins accouplés qui
produisent le dessin définitif, la sensation du relief est produite parce que
chacune de ces images pour ainsi dire virtuelles est vue par chacun des yeux de
l'observateur.
Le
monostéréoscope de Claudet est un remarquable perfectionnement du stéréoscope,
ordinaire, puisqu’au lieu d'une seule personne, ce sont plusieurs personnes qui
pourront jouir à la fois des effets de l'instrument. L'illusion du relief
produite par le stéréoscope diminue de beaucoup, et quelquefois manque.
totalement, pour l'observateur qui a les deux yeux d'une portée de vue très
différente (et nous somme nous-mêmes dans ce cas). Cette inégalité dans le foyer
visuel de chaque œil n'est plus un empêchement,. avec l’instrument de Claudet,
pour jouir du spectacle stéréoscopique.
Un photographe
français, M. Quinet, a réclamé la priorité de l'invention de cet instrument,
qu'il aurait imaginé en 1853, et désigné sous le nom de
quinétoscope.
Autre appareil stéréoscopique.
Dans ces
derniers temps, on est parvenu à obtenir, par des moyens assez variés, l'effet
stéréoscopique, que l'on n'avait pu produire d'abord qu'avec l'appareil à
miroirs de M. Wheatstone, ou avec l'appareil à deux prismes de
Brewster.
Dans le
stéréoscope ordinaire, c'est-à-dire dans le stéréoscope de Brewster, aujourd'hui
si populaire, chacun, on le sait, doit observer à son tour. Dans l'appareil de
M. Claudet, dont nous venons de, donner la description, deux ou trois personnes
peuvent observer à la fois. M. Ch. d'Almeida, professeur de physique dans un des
lycées de Paris , s'est proposé d'obtenir une disposition telle, que' les images
fuissent agrandies jusqu'à devenir visibles à plusieurs mètres de distance, et
que les illusions du relief pussent être aperçues, comme dans l'instrument de
Claudet, des divers points de la salle où s'exécute
l'expérience.
M d'Almeida a
fait connaître deux moyens différents qui permettent d'obtenir ce résultat,
c'est-à-dire de rendre les images stéréoscopiques visibles à la fois à un grand
nombre de spectateurs.
Voici le premier
de ces procédés.
On projette sur
un écran les images de deux épreuves stéréoscopiques. On rapproche les deux
images projetées sur l'écran, de manière, non à les superposer trait pour trait,
ce qui est impossible, car elles ne sont pas identiques, mais à les mettre à peu
près dans la position relative où se serait présenté l'objet même. Ainsi
superposées, nos deux images forment sur l'écran un enchevêtrement de lignes qui
n'offre que confusion. Il faut, pour que la vision distincte ait lieu, que
chacun des deux yeux n'en voie qu'une seule : celle de la perspective qui lui
convient. A cet effet, et c'est en cela que consiste la découverte vraiment
originale de M. d'Almeida, on place sur le trajet des rayons lumineux, deux
verres teints de couleurs qui n'aient de commun aucun élément ou presque aucun
élément simple du spectre. L'un est le verre rouge bien connu des physiciens,
l'autre un verre vert que l'on trouve dans le commerce. Au moyen de ces verres
colorés, l'une des images projetées sur l'écran est rendue verte, l'autre rouge.
Si, dès lors, on place, devant les yeux ces verres rouges et verts, l'image
verte se montre, seule à l'œil qui est recouvert du verre vert, l'image rouge à
celui qui regarde à travers le verre rouge et tout aussitôt le relief
apparaît.
0n peut se
déplacer devant l'écran, le phénomène subsiste en présentant les modifications
que les notions de la perspective peuvent faire prévoir. Une de ces modification
très curieuses est celle que l'on observe en se déplaçant latéralement. Il
semble alors que l'on voie tous les changements qu'on apercevrait si l'on était
devant des objets réellement en relief. Les objets du premier plan semblent
marcher en sens inverse du mouvement du spectateur, ce qui ajoute à
l'illusion.
Dans son second
procédé, M. d'Almeida laisse les images incolores. C'est en interrompant tour à
tour le rayon visuel de chacun des yeux, que l'on arrive à ne faire voir à l’œil
que l'image qu'il doit voir. On commence, au moyen de fortes lentilles
convergentes, par concentrer la lumière en un foyer; puis avec un carton percé
de trous et qui tourne horizontalement sur son axe, on intercepte d'une façon
intermittente, la vue de l'écran; on fait de même pour l'autre image. Ce
procédé, comme on le voit, est fort élégant.
Un débat s'est,
élevé sur la priorité de l'invention de la vision stéréoscopique par les verres
colorés. M. Rollmann, physicien allemand, s'en est dit l'inventeur : il aurait
décrit cette méthode stéréoscopique en 1853, dans les Annales de
Poggendorf.
Stéréoscope-omnibus.
M. Faye, membre
de l'Institut, a fait connaître en 1856, le moyen de remplacer le stéréoscope
par une simple feuille de papier percée de deux trous. Ces deux trous sont de
0 m,002 de diamètre, et ils sont placés à une distance l'un de
l'autre, à peu près égale à celle des deux yeux de l'observateur. Pour se servir
de ce stéréoscope-omnibus, il suffit de le placer d'une main sur le dessin
double qu'on tient de l'autre main, et de l’approcher peu à peu des yeux, sans
cesser de regarder le dessin à travers les deux trous. Bientôt, ces deux trous
semblent se confondre en un seul alors l'image en relief apparaît entre les deux
images planes, avec une netteté parfaite.
Sans doute, on
peut obtenir la sensation du relief avec un dessin double, sans se servir
d'aucun appareil; mais le moyen indiqué par M. Faye facilite la vision
stéréoscopique, et applique aisément à tous les cas, surtout aux dessins insérés
dans des albums ou dans des livres, et qui se rattachent à la cristallographie,
à l'histoire naturelle, et qu'on ne peut placer dans le stéréoscope
ordinaire.
Le moyen indiqué
par M. Faye pourra servir à remplacer les stéréoscopes que vendent nos
fabricants : ce sera donc pour le public un clair bénéfice. Nous prévenons
seulement les personnes presbytes qu 'elles doivent renoncer à en faire usage,
l’image stéréoscopique ne se produisant pas avec cet instrument si la vue est un
peu longue.
Le stéréoscope remplacé par la lorgnette d'opéra.
Un physicien
étranger, M. Zindi, a trouvé le moyen de produire le même résultat physique avec
une lorgnette de spectacle, c'est-à-dire de voir stéréoscopiquement, sans
stéréoscope, une épreuve photographique. Voici la manière
d'opérer.
L'épreuve doit
être placée verticalement sur un piédestal, à la distance d'environ un mètre
d'une fenêtre , de telle façon que la lumière tombe sur elle de biais, un peu en
avant. On regarde alors l'épreuve au moyen d'une lorgnette d'opéra, en réglant,
par une expérience préalable, la distance de la vision distincte, car cette
distance varie avec la perspective et la puissance particulière des yeux. Après
qu'on l’a trouvée, on voit l'épreuve stéréoscopiquement, c'est-à-dire avec les
reliefs et la perspective que présente la nature.
On peut aussi
regarder de la même façon des peintures ou des dessins. Si ces œuvres sont bien
exécutées, l'apparence est tout à fait celle de la nature; dans le cas
contraire, on en reconnaît très bien les défauts. Des images photographiques
négatives regardées de cette manière, produisent un imposant effet, et
particulièrement les monuments, parce que les blancs des fenêtres les font
paraître illuminés. On recommande, pour obtenir ces effets, d'entourer les
épreuves d'un cadre noir, ou de les tirer avec des bords noirs au moyen de la
photographie.
Les différents
stéréoscopes qui viennent d'être décrits, ne sont guère que des appareils
scientifiques. Le seul qui soit d'un usage universel, le stéréoscope ordinaire,
que vendent les opticiens, est celui de Brewster, ou l'appareil à prismes, dont
nous avons représenté les différents modèles dans le chapitre
précédent.
CHAPITRE V
PROCÉDÉS EMPLOYÉS PAR LES PHOTOGRAPHES POUR
L'EXÉCUTION DES ÉPREUVES STÉRÉOSCOPIQUES - LES DOUBLES CHAMBRES OBSCURES, ET LA
CHAMBRE OBSCURE SIMPLE.,
Nous avons
réservé pour la fin de cette notice la description de la méthode qui est
employée par les photographes pour prendre les vues destinées au stéréoscope. Le
moment est venu de traiter cette question.
D'après les
explications, développées dans, les pages précédentes, on sait que les épreuves
photographiques destinées à être regardées au stéréoscope, et à donner l'effet,
du relief, doivent être doubles, concorder mathématiquement dans leurs parties
centrales, mais différer d'une certaine quantité sur leurs parties latérales. Il
faut pour cela, que l'épreuve de gauche ait été prise dans nue direction un peu
inclinée à gauche, et l'épreuve de droite dans une direction un peu oblique à
droite.
L'angle qui
représente ces différences d'aspect, varie selon que les objets sont rapprochés
ou éloignés. Cet angle doit être beaucoup plus grand pour la vue stéréoscopique
d'un paysage, c'est-à-dire pour un champ très étendu de vision, que pour un
buste ou un portrait, que l'on photographie à faible distance. On fait donc
usage de deux appareils différents, selon que l'on veut prendre une vue
stéréoscopique d'un objet rapproché ou éloigné. Dans le premier cas, on se sert
de deux chambres noires; un seul appareil suffit pour le second
cas.
Nous
considérerons le premier cas, et supposerons qu'il s'agisse de faire deux
épreuves stéréoscopiques du buste, représenté sur la figure
129.
Sur une
planchette portée par un trépied, on pose deux petites chambres noires, à la
distance de 2 mètres environ du modèle, et l'on fixe ces deux chambres noires
sur la planchette, au moyen de la coulisse et de la vis dont cette planchette
est munie, en les tenant a un écartement do 0m,12 à 0 m,15
environ. On aura préalablement déterminé le centre de figure du verre dépoli de
la chambre obscure, sur lequel doit se former l'image, en traçant sur cette
glace au moyen d'un crayon, deux diagonales. Le centre de figure est le point où
les deux diagonales se coupent. Alors on recevra l'image du modèle sur la. glace
de la chambre noire de gauche; et on la mettra bien lu foyer de la lentille, en
remarquant avec attention quelle est la partie du modèle qui vient former son
image sur le centre de figure de la glace. Ensuite on mettra au point la chambre
noire de droite, en amenant sur le point central de sa glace la même partie du
modèle qui occupait le centre de la première glace.
Les positions
des deux chambres noires étant ainsi bien déterminées, on les arrête dans cette
position, au moyen de la vis dont la planchette est munie, et l'on remplace les
glaces dépolies des chambres noires, parles châssis contenant la lame de verre
collodionnée. Alors, découvrant l'obturateur, on reçoit l'impression chimique
sur la lame de verre collodionnée de l'une des chambres noires; puis on opère de
la même manière pour l'autre glace collodionnée.
Ces plaques
collodionnées, retirées des châssis des chambres noires, sont ensuite traitées à
la manière ordinaire, c'est-à-dire transformées en clichés négatifs, lesquels
serviront à tirer les épreuves positives, sur papier. Ces deux épreuves
positives étant rapprochées, c'est-à-dire appliquées sur le carton, à une faible
distance l'une de l'autre, seront prêtes à être introduites dans le
stéréoscope.
Au lieu de tirer
ces épreuves sur papier, on les tire quelquefois sur une lame de verre, dont la
transparence ajoute beaucoup à l'effet.
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Fig. 129. - Manière de prendre les épreuves stéréoscopiques d'objets rapprochés |
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Cette méthode
n'est plus applicable, quand il s'agit de prendre des vues stéréoscopiques
d'objets très éloignés, par exemple, de paysages ou de monuments. Dans ce cas,
une seule, chambre noire est employée pour produire les deux images
stéréoscopiques, grâce aux dispositions que nous allons
décrire.
La planchette
que l'on pose sur le trépied et qui doit supporter elle-même la chambre noire
(fig. 130) a une longueur de 0 m,50 à 0 m,60. Percée d'une
rainure, elle est munie de deux équerres en bois A, B, qui peuvent se rapprocher
ou s'éloigner dans la rainure, et se fixer à un écartement voulu, au moyen d'une
vis. On place la chambre noire unique, qui doit servir à prendre les deux vues
dissemblables, contre une des équerres A, et l'on remarque bien à quelle partie
du paysage ou dit monument, correspond le centre de figure de la glace dépolie,
centre de figure qui a été déterminé, comme nous l'avons dit plus haut, par
l'intersection de deux diagonales. On forme aussitôt l'image photographique du
modèle, en remplaçant la glace dépolie par le châssis à reproduction contenant
la glace collodionnée. Cela fait, on pousse la chambre noire contre l'autre
équerre, B, dont on fait varier la position, jusqu'à ce que la même partie du
paysage ou du monument vienne encore correspondre au centre, de la glace
dépolie. Ce point étant bien déterminé, on fixe solidement la seconde équerre au
moyen de la vis. On remplace la glace dépolie par la plaque de verre
sensibilisée, et l'on reçoit la seconde image sur cette plaque
sensibilisée.
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Fig. 130. - Planchette supportant la chambre noire pour les vues stéréoscopiques éloignées. |
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Une seule
chambre obscure, à objectif unique, peut servir, disons-nous, à prendre
successivement les deux épreuves sur chaque moitié de la glace. Seulement,
lorsqu'on découpera chaque épreuve positive pour la coller sur sa carte, il sera
nécessaire de coller l'épreuve stéréoscopique gauche, à droite du carton, et
l'épreuve stéréoscopique droite, à gauche du même carton. On peut remédier .à
cet inconvénient, quand on prend les deux vues photographiques; il suffit de
prendre la vue de droite sur le côté gauche de la glace collodionnée, et la vue
de gauche sur son côté droit.
La distance à
laisser entre les deux points d'arrêt de le chambre noire, ne doit pas être de
plus de 0 m,07, qui est l'écartement moyen des deux prunelles de nos
yeux. En observant bien cet écartement, les épreuves stéréoscopiques sont
excellentes et ne fatiguent point la
vue.