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Une archéologie du cinéma sonore

 | 
Giusy Pisano

Quatrième partie. À la recherche d’un « appareil permettant de faire pour la vue ce que le phonographe devait faire pour l’ouie »

Chapitre XV. L’inscription de la lumière sur une surface sensible et perception de l’image lumineuse

Texte intégral

1La période qui va de l’invention du phonographe jusqu’aux années 1880 marque un important tournant. D’une part, le concept de mouvement photographié est clairement exprimé par plusieurs chercheurs et d’autre part, toute une série d’expérimentations restées parallèles jusque-là, commencent à se croiser. L’idée d’utiliser la photographie dans le cadre des recherches sur la visualisation du mouvement n’était pas nouvelle, elle remonte probablement aux premières années de son invention, mais plusieurs obstacles d’ordre technique et des barrières culturelles entre domaine scientifique et activité artistique n’avaient pas favorisé son développement dans les laboratoires. Aux alentours des années 1870-1880 les recherches sur le mouvement – encore prisonnières du laboratoire scientifique – manifestent les premiers glissements vers des applications de nature différente. En moins d’une vingtaine d’années, le mouvement en boucle, graphique ou optique, découvre la perspective temporelle.

À la recherche d’une surface sensible

2Nous n’aborderons pas ici l’histoire de la photographie, puisque les origines de son invention et ses relations avec l’invention du cinématographe ont déjà été largement développées dans plusieurs études. Soulignons néanmoins, en ce qui concerne la photographie, que le facteur « esthétique » apparaît comme un élément consubstantiel de sa genèse et constitue un élément de rupture avec les expérimentations que nous avons rencontrées jusqu’ici.

  • 1 « Diorama » est le nom donné en 1822 par Daguerre à son procédé de tableaux lumineux.

3Louis Jacques Mandé Daguerre (1787-1851) qui est à l’origine de l’invention (avec bien sûr Joseph-Nicéphore Niépce) n’a rien d’un savant classique et, au contraire de tous ces expérimentateurs qui ont fait de la recherche scientifique leur seule finalité, il n’incarne ni l’érudition encyclopédique des siècles passés, ni le savoir méthodique et expérimental du xixe siècle. Il n’est rien d’autre qu’un « homme de spectacle », un artiste, dont les recherches étaient clairement motivées et générées par ses activités autour du « Diorama1 ». C’est pour faciliter son travail de peintre, pour obtenir l’illusion parfaite de la réalité qu’il cherche à fixer l’image de la chambre noire.

  • 2 Albert Londe, « Les inventeurs de la photographie », La Nature, n° 809, 1er déc. 1888, p. 13.

4« Donner l’illusion du réel », voilà ce qui différencie les recherches sur l’inscription de la lumière sur une surface sensible et sur l’enregistrement du mouvement. La connotation esthétique qui a fait que la photographie a été reconnue comme art, l’a projetée d’emblée dans un univers parallèle à celui des laboratoires et ce statut a été officialisé, s’il en était besoin, dès le 10 avril 1862 par un arrêt de la Cour d’appel de Paris. En même temps, cette nouvelle invention avait tout pour répondre aux exigences des sciences descriptives qui à cette époque étaient en plein essor : la botanique, la zoologie, la paléontologie, l’astronomie, la physiologie et même l’acoustique. Le perfectionnement du procédé avec l’emploi de la gélatine, dont la rapidité était exceptionnelle pour l’époque, a « permis un développement – écrivait Albert Londe en 1888 – inespéré dans les applications de la photographie aux diverses sciences2 ».

  • 3 Noël Burch, La Lucarne de l’infini, op. cit., p. 16.

5Et c’est grâce à la « contamination » de l’art par la recherche scientifique que vont naître les expérimentations déterminantes pour la synthèse du mouvement. Comme le précisait Noël Burch, « ce détour par les pratiques scientifiques et techniques, où la photographie cesse d’être le succédané de la peinture académique pour devenir, selon le vœux de Baudelaire, “la servante des sciences” va avoir un impact certain sur le premier cinéma3 ».

La perception du mouvement : naissance de la stroboscopie

6Rappelons brièvement que parallèlement aux recherches sur la fixation de l’image dans la camera obscura, se développent les expérimentations sur les phénomènes de la vision, notamment celles qui concernent ce que l’on a longtemps nommé la « persistance rétinienne ». Depuis l’Antiquité, on a remarqué que l’observation dans l’obscurité d’un objet lumineux comme une bougie, ne s’efface pas en même temps que l’on ferme les yeux. Elle continue de persister durant un intervalle de temps variant selon l’intensité lumineuse. Ce même phénomène est mis en relation avec cette illusion optique qui faisait que la rotation rapide d’un tison ardent dans l’obscurité, le transforme aussitôt en un cercle lumineux continu. Après des déductions plus ou moins fantaisistes, l’explication que trouve l’unanimité des chercheurs du xixe est celle de la « persistance rétinienne ». Par conséquent, la question qui va intriguer les physiciens et les physiologistes de plusieurs générations sera la mesure de l’intervalle de temps pendant lequel une image persiste sur la rétine. Les premières recherches dans cette voie débutent à la fin du xviiie siècle avec les travaux de physiciens comme Johannes Segner (1704-1777) et Patrice d’Arcy (1725-1779).

  • 4 Peter Mark Roget, « Explanation of an optical deception in the appearance of the spokes of a wheel (...)
  • 5 « Le Thaumatrope », La Nature, n° 349 du 7 février 1880 et n° 377 du 21 août 1880, p. 184.
  • 6 [John Ayrton PARIS], Philosophy in Sport Made Science in Earnest, Londres, Longman, Rees, Dome, Br (...)

7Pourtant, ce n’est qu’au xixe siècle, lorsque les explorations de la « machine humaine » deviennent le centre des activités de laboratoire, que les recherches sur les impressions lumineuses vont s’accélérer. Alors que Niépce travaille à l’inscription de la lumière sur une surface sensible, d’autres savants examinent sa « persistance » dans l’œil. Le sujet intéresse particulièrement certains médecins et mathématiciens anglais qui, au cours de communications présentées à la Royal Society et relatées par le Quarterly Journal of Science, commencent à échanger leurs observations. Peter Mark Roget, dans sa communication de 18244, décrit l’illusion produite par l’observation d’une roue de charrette en mouvement, à travers les fentes d’une palissade. John Herschel explique l’astuce optique qui permet de voir simultanément les deux faces d’une pièce de monnaie mise en mouvement. Cette expérience est reprise par le docteur William Henry Fitton qui, vers 1826, réalise un disque illustrant ce principe : le thaumatrope, un disque de carton tournant autour de son axe. Le dispositif permet, grâce à la « persistance rétinienne », de superposer des figures dessinées séparément des deux côtés du disque, de manière telle que le spectateur ne verra qu’une seule image5. Le thaumatrope, décrit à son tour par John Ayrton Paris en 18266, appartiendra toujours au domaine des jouets et n’aura aucune place dans les laboratoires scientifiques. En fait, cette pure illusion optique ne renseigne aucunement sur la nature du phénomène, car le thaumatrope ne répond ni aux recherches sur la durée de la persistance de l’image, ni à celles sur la réception du mouvement. Tout au plus, il ne fait que confirmer l’intuition du phénomène de la persistance, à laquelle les chercheurs songeaient depuis fort longtemps. Les figures reconstituées par le thaumatrope ne donnent pas une image animée, mais une troisième image, peut-être plus complexe ou complète, mais inévitablement statique. Cependant, cette expérience marque le début de l’utilisation systématique d’un instrument, sous forme d’un disque tournant, dans le cadre de ces recherches, mais aussi – paradoxalement – dans le domaine de l’acoustique.

  • 7 Joseph Plateau, Dissertation sur quelques propriétés des impressions produites par la lumière sur (...)
  • 8 Noël Burch, La Lucarne de l’infini, op. cit., p. 15.
  • 9 C. W. Ceram, Archéologie du cinéma, Paris, Pilon, 1966, p. 54.

8Sur un plan plus scientifique, les recherches mettant véritablement en relation le phénomène de la persistance et le mouvement seront poursuivies par les travaux décisifs de Michael Faraday et de Joseph Plateau. Le 10 décembre 1830 à la Royal Institution, Faraday donne les résultats d’une expérience qu’il venait d’effectuer à l’aide d’un disque – une « roue dentée ». Les effets du mouvement et le rôle joué par la rétine avaient déjà intéressé Joseph Plateau qui, en 1829, avait soutenu une thèse intitulée Dissertation sur quelques propriétés des impressions produites par la lumière sur l’organe de la vue7. Il expérimentera ces résultats à l’aide de deux d’instruments qu’il a mis au point : l’anorthoscope réalisé en 1828 et le phénakistiscope en 1832. L’image en mouvement n’est véritablement réalisée qu’avec le second instrument, le phénakistiscope. Ce qui suggère l’existence d’un « seuil historique » – signalé par Noël Burch8 – dans les recherches qui ont notamment permis la réalisation du cinématographe. Cette approche avait été déjà proposée par Ceram qui écrivait dans son ouvrage sur l’archéologie du cinéma : « Toutes les formes ultérieures plus complexes du film remontent à cette invention9. » Le phénakistiscope de Plateau, comme le Stroboscope mis au point parallèlement par le mathématicien autrichien Simon Stampfer, reposent sur l’exploitation du principe de la « persistance rétinienne » pour recomposer un mouvement. Il ne s’agit plus de trouver un moyen pour démontrer l’exactitude d’une théorie, mais d’élaborer un procédé qui permet d’utiliser cette même règle pour expliquer un autre phénomène. Autrement dit, on passe de la recherche des origines du phénomène, à l’étude de son effet, puisque l’enjeu qui détermine les recherches des deux savants est la synthèse du mouvement en partant d’images différentes, isolées et fixes. Plateau avait remarqué que :

  • 10 Joseph Plateau, « Sur un nouveau genre d’illusions d’optique », Correspondance mathématique et phy (...)

« Si, au lieu de n’avoir que des figures identiques, nous faisons en sorte qu’en suivant la série de ces figures, elles passent par degrés d’une forme ou d’une position à une autre, il est clair que chacun des secteurs, dont l’image viendra successivement occuper dans le miroir la même place par rapport à l’œil, portera une figure qui différera quelque peu de celle qui l’a précédée ; de sorte que, si la vitesse est assez grande pour que toutes ces impressions successives se lient entre elles et pas assez pour qu’elles se confondent, on croira voir chacune des petites figures changer graduellement d’état. On conçoit de suite quels effets curieux on peut produire en partant de ce principe10. »

9En utilisant un disque percé de fentes, Plateau et Simon Stampfer avaient illustré l’effet stroboscopique : si l’on décompose un mouvement en 16 figures successives et si l’on fait passer devant l’œil ces 16 figures l’une à la suite de l’autre, notre œil reliera cette brève vision à celle qui précède et à celle qui suit, donnant ainsi l’impression de voir une seule figure qui change graduellement de forme ou de position.

  • 11 Dès 1843, l’anglais T.W. Naylor propose un dispositif pour projeter les images en mouvement du phé (...)

10Le phénakistiscope de Plateau et le stroboscope de Stampfer se situent au terme des recherches scientifiques sur les effets de la « persistance rétinienne ». Ils donneront le coup d’envoi à une série d’instruments servant à la reproduction d’un bref mouvement en boucle, tous basés sur le même principe, mais avec des variantes purement techniques. Il s’agit du zootrope ou zoetrope (d’abord appelé Dædaleum) d’Horner et de Stampfer, appareil qui inaugure l’utilisation du tambour fenêtré, inventé en 1834 et commercialisé en 1867 ; du projecteur à disque stroboscopique de Franz von Uchatius en 185311 ; du praxinoscope à miroirs d’Émile Reynaud, breveté en 1877 et enfin du Théâtre optique, breveté par Reynaud en 1888.

  • 12 Cité par Jacques Deslandes, Histoire comparée du cinéma, t. I, Paris, Casterman, 1966, p. 37.

11Comme l’avait anticipé Stampfer, la plupart de ces appareils auront des applications diversifiées : « Il est évident que de cette manière on pourra représenter non seulement les différents mouvements d’un être humain ou animal, mais aussi des machines en train de fonctionner, ou même des actions d’une plus longue durée, des scènes théâtrales ou des tableaux de la nature12. »

  • 13 Étienne-Jules Marey, Le Mouvement, op. cit., p. 306.

12Le physiologiste Étienne-Jules Marey possédait dans son laboratoire une série complète des instruments stroboscopiques, pour ses recherches sur l’analyse du mouvement visuel, lorsqu’il voulait par exemple « représenter les mouvements du cheval à diverses allures et pour montrer comment ces allures diffèrent les unes des autres par un simple changement dans les rapports des mouvements de l’avant-main avec ceux de l’arrière-main13 ».

La stroboscopie appliquée à la visualisation du mouvement de l’onde sonore

  • 14 Voir chapitre VIII, « À la recherche d’une méthode ».
  • 15 Robert T. Beyer, Sounds of Times, New York, 1999, p. 139-160.

13La visualisation du mouvement vibratoire du son n’aura pas pu avoir lieu sans la prise en compte du phénomène de la stroboscopie. Une bonne partie des expériences présentées dans cette étude repose sur ces principes. Rappelons par exemple les recherches de Lissajoux sur la production de « figures acoustiques » par la méthode optique, celles de Wheatstone avec le kaléidophone ou encore celles de Koenig avec le miroir tournant14. Plus tard, certaines expériences sur la visualisation du son vont non seulement exploiter le principe de la « persistance rétinienne », mais aussi l’idée du disque percé de fentes du phénakistiscope ou du stroboscope15. La plus importante, qui a donné origine à un nouvel instrument pour le laboratoire d’acoustique, est celle du physicien allemand August Toepler (1836-1912). Pour rendre visible le son, Toepler réalise une machine en reprenant les expériences de Stampfer et Plateau et celles de Koenig sur les flammes chantantes.

  • 16 John Tyndall, Le Son, op. cit., p. 242.
  • 17 Amedée Guillemin, Le Son, op. cit., p. 156-168. Rodolph Radau, op. cit., p. 150-161. John Tyndall, (...)
  • 18 Rodolph Radau, L’Acoustique, op. cit., p. 160.

14Dès 1777, les sons d’une flamme d’hydrogène furent entendus par le docteur Higgins16. Depuis, de nombreux physiciens effectuèrent des expérimentations sur ce sujet, Chladni, De la Riva, Faraday, Wheatstone, Rijke, Soudhaus, Kundt, Schaffgotsch, Tyndall et Koenig, dont nous avons présenté l’instrument de « flammes manométriques ». Prenons l’expérience fondamentale qui résulte de toutes ces recherches, celle qui consiste à introduire une flamme de gaz d’éclairage dans un tuyau. L’air qui s’est formé dans le tuyau est mis en vibration par la flamme, on entend alors un ronflement sonore qui à un certain degré prend le caractère d’un son musical. Les vibrations de la flamme se manifestent par une série d’extinctions et de ravinements, ce qui correspond à des changements périodiques de hauteur et d’éclat. La rapidité des oscillations est telle que l’œil ne perçoit qu’une sensation continue. Pour montrer cette périodicité, les expérimentateurs avaient recours à un miroir à deux ou trois faces auquel on donne un mouvement de rotation autour d’un axe vertical. Si la flamme était tranquille, conservant une longueur constante, l’image qui en résultait était celle d’une bande lumineuse continue. Il n’en était pas de même lorsque le son retentissait dans le tube : la rotation du miroir décomposait l’image simple de la flamme en une série d’images séparées. Les espaces noirs, compris entre les images isolées, coïncidaient avec les extinctions de la flamme, alors que les images elles-mêmes correspondaient aux rétablissements périodiques de sa lumière17. Par cette expérience, on avait pu montrer que la flamme peut jouer le même rôle que les courants d’air à travers lesquels on pouvait ébranler des tuyaux sonores, car la flamme remplace l’embouchure des flûtes sans lesquelles les vibrations ne peuvent pas être produites. Pour mieux visualiser et étudier le phénomène vibratoire provoqué par les flammes chantantes, August Toepler fait converger un télescope sur une flamme, mais il interpose, entre les deux, un disque tournant percé de fentes. Un corps vibrant observé à travers un instrument de ce genre (un stroboscope) semble ralentir ses mouvements : « C’est comme – écrivait Rodolph Radau – si l’on avait un microscope pour grossir le temps18. »

15D’autres variantes de ce système seront proposées dans les catalogues d’instruments scientifiques sous la rubrique « Méthode stroboscopique », notamment après 1870, lorsque la vision directe des vibrations sonores commencera à être remplacée par l’utilisation de la photographie. Les instruments reposant sur l’effet stroboscopique, loin d’être de simples jouets, tiendront une grande place dans le laboratoire, tant qu’ils ne seront pas supplantés par des appareils capables de pousser les limites du « mouvement en boucle » du miroir tournant, du disque ou du tambour, c’est-à-dire par des machines dans lesquelles la synthèse du mouvement était assurée par un système technique, par lequel la bande photographique avance par intermittence.

Stroboscope Toepler. D’après R. Beyer, Sounds of Our Times, New York 1995.

16Les expérimentateurs que nous venons d’évoquer ont trouvé dans la stroboscopie la cause qui permet à une corde vibrante de prendre l’apparence d’un fuseau uniformément éclairé, aux rayons d’une roue de disparaître quand elle tourne rapidement, à un charbon ardent rotatif d’être perçu comme un mouvement continu, dès que sa rotation aura acquis une vitesse suffisante.

  • 19 G.-Michel Coissac, La Théorie et la Pratique des projections, Paris, P. Feron-Vrau, [1906], p. 403

17Pourtant, Plateau s’est trompé. Depuis les travaux de Wertheimer de 1912, la capacité « mémorisatrice » de la rétine est contestée. On attribue à des causes d’ordre cérébral (« effet-phi ») le phénomène par lequel se réalise l’illusion du mouvement. Mais l’effet analysé reste le même : l’illusion du mouvement. Sans aucun doute les travaux de Plateau et de Stampfer nous mettent définitivement sur la voie de la synthèse du mouvement. La « Roue de la vie » de Plateau et Stampfer, donne – selon les termes de G.-Michel Coissac – « l’illusion complète du mouvement, comme dans le cinématographe19 ».

Notes

1 « Diorama » est le nom donné en 1822 par Daguerre à son procédé de tableaux lumineux.

2 Albert Londe, « Les inventeurs de la photographie », La Nature, n° 809, 1er déc. 1888, p. 13.

3 Noël Burch, La Lucarne de l’infini, op. cit., p. 16.

4 Peter Mark Roget, « Explanation of an optical deception in the appearance of the spokes of a wheel see through vertical apertures », Philosophical Transactions, 1825, p. 131.

5 « Le Thaumatrope », La Nature, n° 349 du 7 février 1880 et n° 377 du 21 août 1880, p. 184.

6 [John Ayrton PARIS], Philosophy in Sport Made Science in Earnest, Londres, Longman, Rees, Dome, Browne and Green, 1827.

7 Joseph Plateau, Dissertation sur quelques propriétés des impressions produites par la lumière sur l’organe de la vue, réimpression, Brest, Le Nouvel art cinématographique, 1930.

8 Noël Burch, La Lucarne de l’infini, op. cit., p. 15.

9 C. W. Ceram, Archéologie du cinéma, Paris, Pilon, 1966, p. 54.

10 Joseph Plateau, « Sur un nouveau genre d’illusions d’optique », Correspondance mathématique et physique, Bruxelles, n° 6, 1832, p. 365-368.

11 Dès 1843, l’anglais T.W. Naylor propose un dispositif pour projeter les images en mouvement du phénakistiscope. Vraisemblablement ses travaux ont inspiré ceux d’Uchatius. Voir Laurent Mannoni, Donata Pesenti Campagnoni, David Robinson, Light and Movement, Incunabula of the Motion Picture 1420-1896, Gemona, Le Giornate del cinéma muto, 1995, p. 326-328.

12 Cité par Jacques Deslandes, Histoire comparée du cinéma, t. I, Paris, Casterman, 1966, p. 37.

13 Étienne-Jules Marey, Le Mouvement, op. cit., p. 306.

14 Voir chapitre VIII, « À la recherche d’une méthode ».

15 Robert T. Beyer, Sounds of Times, New York, 1999, p. 139-160.

16 John Tyndall, Le Son, op. cit., p. 242.

17 Amedée Guillemin, Le Son, op. cit., p. 156-168. Rodolph Radau, op. cit., p. 150-161. John Tyndall, op. cit., p. 230-273.

18 Rodolph Radau, L’Acoustique, op. cit., p. 160.

19 G.-Michel Coissac, La Théorie et la Pratique des projections, Paris, P. Feron-Vrau, [1906], p. 403.

Table des illustrations

Légende Stroboscope Toepler. D’après R. Beyer, Sounds of Our Times, New York 1995.
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