Le sténopé, essais sur la photographie naturelle et la photographie pauvre

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La photographie naturelle
Sténopés et camerae obscurae, les pièges à lumière

Frontispice du livre de Christopher Scheiner, Oculus, Danielem Agricolam, Innsbruck, 1619

Nous définirons la photographie [4] naturelle en nous inspirant de la différence entre perspective naturelle (perspectiva naturalis) et perspective artificielle (perspectiva artificialis). Le terme de perspective traduisant à l'époque médiévale le mot grec optike ou science de la vision (perspective naturelle), c'est seulement avec la Renaissance qu'il prend le sens de science de la représentation artistique (perspective artificielle) que nous lui connaissons actuellement. Suivant ce concept, l'étude de la photographie naturelle correspondra pour nous à une histoire scientifique et technique des instruments de projections optiques [5] (et de leurs images) qui préfigurent l'appareil photographique classique.

Notre périple débute en Chine où les mohistes (v. 479-v. 381 av. J.-C.), une secte pacifiste, rédigèrent sous le pseudonyme de Mo Zi un ouvrage de vulgarisation scientifique, le Mo Jing [6], qui contient un compte rendu d'observation de ce qu'ils dénommèrent la chambre close du trésor :

« Le trou vide est un point qui permet l'entrée de la lumière, de sorte que la lumière des pieds, arrêtée en bas forme l'image en haut et la lumière de la tête, arrêtée en haut, forme l'image en bas, car un homme éclairé brille comme s'il émettait de la lumière. » [7]

En Occident, Aristote (v.384-v.322 av. J.-C.) dans ses Problemata considère le phénomène de la diffraction [8] de la lumière comme une curiosité naturelle propice à un questionnement philosophique :

« Pourquoi un rayon du soleil en traversant une ouverture quadrangulaire comme un interstice entre le tressage d'une vannerie, ne produit-il pas une image de forme quadrangulaire, mais circulaire ? » [9]

Interrogation qu'il réitère dans la première section du chapitre X du même manuscrit, appliquée cette fois aux projections optiques (les images écornées du soleil) qu'il est possible d'observer ou de provoquer dans la nature lors d'une éclipse :

« Pourquoi les rayons du soleil perçus pendant une éclipse à travers la frondaison d'un platane ou les doigts des deux mains entrecroisés projettent-ils des lunules sur le sol ? » [10]

Nous devons la première contribution sérieuse à l'explication du phénomène relevé par Aristote [11] , au savant arabe Abouy Ali Al Hassan Ibn Al Haytham de son prénom latinisé Alhazen (né à Bassora en 965, mort en 1039 au Caire). Considéré comme l'un des pères fondateurs de l'optique (la perspective naturelle), il fut le premier scientifique à faire l'observation d'une éclipse de soleil dans une chambre noire [terminologie]. Son Essai sur la forme d'une éclipse [12] était introduit par ces mots :

« L'image du soleil au moment de l'éclipse, à moins que celle-ci soit totale, démontre que, quand sa lumière passe au travers d'un trou rond et étroit, et qu'elle est projetée sur un plan opposé au trou, elle prend alors la forme d'un croissant de lune.

L'image du soleil montre cette particularité seulement lorsque le trou est étroit. Lorsqu'il est plus large, la représentation change et se modifie d'autant plus que l'élargissement augmente. Lorsque l'ouverture est large, l'image du croissant disparaît et la lumière prend la forme ronde du trou. » [13]

Constatant expérimentalement que la chambre noire mêle une image de l'ouverture et une autre de l'objet lumineux, il put ainsi en déduire une relation de proportionnalité entre le diamètre du trou et la taille de l'objet observé qu'il exploita, entre autres, pour démontrer la propagation rectiligne de la lumière de l'objet à l'œil (et non le contraire [14]) qu'il nomma propagation sphérique en toute direction :

« Lorsque plusieurs bougies sont dans un endroit, dans des positions clairement distinctes, qu'elles ont été placées devant un trou débouchant sur une zone obscure et qu'en face de ce trou il y a un mur ou un objet qui n'est pas transparent, la lumière de ces bougies apparaît sur cet objet ou sur le mur, représente nettement leur ensemble, chacune en face d'une bougie et formant une ligne droite en travers du trou. » [15]

Les recherches novatrices d'Alhazen préfigurèrent l'usage de la méthode expérimentale dépourvue de préjugés dans l'étude des sciences que prônera à sa suite en Europe [16], son principal lecteur, le franciscain Roger Bacon (Ilchester, Somerset 1214- Oxford 1294) surnommé le docteur admirable [17] dans son De Scientia Perspectiva, Opus Majus [18], 1266-1267, malgré les réticences de l'Église [19].

Ses manuscrits bien que partiellement traduits à partir du XIIe siècle servirent cependant de fil d'Ariane aux recherches des perspecteurs médiévaux [20].

Un moine polonais, du nom de Vitellion (Erasm Ciolek Witeliusz, Witelo né vers 1230/1235- ? post.1277) s'en inspira très largement dans son propre traité d'optique, Perspectiva, 1272-1277 [21]. Il faudra pourtant attendre la publication de la traduction en 1572 à Bâle par Frédéric Risner de son ouvrage, Kitāb al manāzir [22] sous le titre Opticae thesaurus [23] pour qu'ils soient définitivement reconnus comme tels en Europe.

Légèrement postérieur à Alhazen, l'astronome chinois Shen Kua (1030-1094) dans son traité Meng chhi pi than (1086), s'interroge également sur le phénomène de la chambre noire et plus particulièrement sur les images qu'elle produit :

« Mais si son image [le vol d'un oiseau] est recueillie (comme une ceinture que l'on serre) à travers le petit trou d'une fenêtre, alors, l'ombre se déplace dans la direction opposée à celle de l'oiseau. L'oiseau vole vers l'est et l'ombre vers l'ouest, et vice-versa. Prenons un autre exemple. L'image d'une pagode, passant à travers un trou ou une petite fenêtre, est inversée après avoir été recueillie. » [24]

La mention de l'utilisation d'une chambre noire pour l'observation des éclipses de soleil est à nouveau confirmée au début du XIVe siècle, où un savant français, du nom de Guillaume de Saint-Cloud préconise dans L'Almanach manuscrit (1290), établi sur l'ordre de la reine Marie de Brabant (1260-1321), son emploi pour améliorer le confort visuel des spectateurs :

« Pour éviter cet accident [les éblouissements survenus lors de l'éclipse de soleil du 5 juin 1285] et observer sans danger l'heure du début, celle de la fin et la grandeur de l'éclipse, que l'on pratique dans le toit d'une maison fermée, ou dans la fenêtre, une ouverture tournée vers la partie du ciel où doit apparaître l'éclipse de soleil, et qu'elle soit de la grandeur du trou que l'on fait à un tonneau pour tirer le vin. La lumière du soleil entrant par cet orifice, que l'on dispose à une distance de 20 ou 30 pieds de quelque chose de plat, par exemple une planche, et l'on verra de la sorte le jet de lumière s'y dessiner sous une forme ronde même si l'ouverture est imparfaite. La tache lumineuse sera plus grande que l'ouverture et d'autant plus grande que la planche en sera plus éloignée ; mais alors elle sera plus faible que si la planche était plus proche. […] Le centre du soleil passant par le centre du trou, les rayons du bord supérieur seront projetés en bas sur la planche et inversement. » [25]

Le champ d'application de la chambre noire, longtemps cantonné à la seule étude des phénomènes célestes, s'élargit au cours du XVe siècle à l'étude de la nature. L'expansion de sa pratique qui est le fait d'artistes, tel Léonard de Vinci (Vinci 1452- Amboise 1519) est concomitante à l'avènement de la perspective artificielle [26] :

« Comment les espèces des objets reçues dans l'œil font intersection dans l'humeur cristalline de l'œil ? Il y a une expérience qui démontre comment les objets envoient leurs espèces ou images ressemblantes se croiser à l'intérieur de l'humeur cristalline de l'œil : c'est quand pénètre dans une maison très sombre par un petit trou rond l'image des objets illuminés. Tu recevras alors ces espèces sur une feuille blanche placée dans cette maison obscure assez proche du trou, et tu verras tous les objets sur le papier dans leurs figures et leurs couleurs propres, mais ils seront beaucoup plus petits et renversés en raison de cette intersection. Ces simulacres naissant du lieu illuminé par le soleil paraîtront proprement peints sur le papier, lequel doit être extrêmement fin et vu par derrière. Et que l'on fasse un petit trou dans une très fine plaque de fer. Les points a, b, c, d, e sont les objets illuminés par le soleil, et o r la façade de la maison dans laquelle est le trou en n m. s t est la feuille de papier interceptant les rayonnements des espèces en provenance de ces objets, ces images sont renversées car les rayons étant droits, a sur la droite devient k sur la gauche, et e sur la gauche devient f sur la droite. C'est la même chose qui se passe à l'intérieur de la pupille. » [27]

L'usage de la chambre noire est expérimental et l'explication de son principe physique relève encore de la fantasmagorie naturelle [28], lorsqu'un érudit napolitain, Giambattista Della Porta (1538-1615) compile dans son ouvrage Magiæ naturalis (quatrième tome de la première édition en quatre volumes de 1558, Naples) la plupart des connaissances sur les projections optiques de son époque. L'apport de cet ouvrage, outre une large diffusion due à de nombreuses rééditions, est la description fonctionnelle de la chambre noire à des fins de reproduction des tableaux de la nature, autrement dit de son utilisation comme machine à dessiner. Pour ce faire, il préconise d'ajouter un miroir concave pour redresser l'image, technique qu'il dévoile dans son traité tel un secret jalousement gardé :

« La manière d'apercevoir dans les ténèbres les choses qui, au dehors, sont éclairées par le soleil et avec leurs couleurs. Si quelqu'un veut voir cela, il faut qu'il ferme toutes les fenêtres et bouche jusqu'aux moindres ouvertures, de peur qu'un peu de jour, entrant à l'intérieur, ne fasse tout manquer. Il faut laisser une seule lumière qui passera par un trou conique que l'on aura foré, la base tournée vers le soleil, la pointe du côté de la chambre. En face, on conservera le mur blanc ou on couvrira ce mur d'une toile ou d'un papier. On apercevra alors tout ce qui sera éclairé par le soleil, ainsi que les passants dans la rue, mais les pieds en l'air et ce qui est à droite sera à gauche. Tout sera renversé. Les images seront d'autant plus grandes que le papier sera plus loin de l'ouverture; mais si l'on rapproche le papier, elles deviendront plus petites. Maintenant je vais dévoiler une chose que j'ai toujours tue et cru convenable de taire. Si l'on veut voir toutes choses avec leurs couleurs, à la place du papier, qu'on mette un miroir [concave]. Non pas un miroir qui disperse les rayons, mais un qui les rassemble. Éloignez-le ou rapprochez-le jusqu'à ce que vous ayez trouvé la bonne distance où l'image est au centre du miroir et le spectateur, avec un peu d'attention, reconnaîtra les visages, les gestes, les mouvements des personnages... Il résultera de ceci que quelqu'un qui ignore l'art du peintre pourra dessiner à l'aide d'un crayon ou d'une plume l'image de n'importe quel objet. » [29]

Dans le livre XVII de l'édition en vingt volumes de 1589, Della Porta dévoile un autre secret, celui de l'abouchement d'un « cul de bouteille en cristal de roche » [30] à l'orifice pour améliorer la netteté. Bien que ce principe ait déjà été perfectionné avec la substitution, par un autre scientifique, Gerolamo Cardano (Pavie 1501- Rome 1576) d'une lentille convergente, à la fente ou au sténopé [31] dès 1550 [32], sur ce qui devient selon notre terminologie, la camera obscura :

« S'il vous plaît de voir ce qui se passe dans la rue quand le soleil brille, placez dans la fenêtre un disque de verre et, la fenêtre étant fermée, vous verrez les images projetées à travers l'ouverture sur le mur opposé, mais les couleurs sont ternes. » [33]

Le concept de la machine à dessiner [34] est repris et amélioré par l'adjonction à la lentille biconvexe d'un diaphragme par Barbaro Daniele (1513-1570), dans le chapitre V de son ouvrage de techniques à l'attention des artistes, La pratica della perspettiva, Venise, 1568.

Ce système optique fut très vite généralisé et perfectionné par des combinaisons de plus en plus compliquées de différentes lentilles afin d'obtenir des images plus lumineuses [35].

Egnazio Danti (1536- Rome 1586) en 1573 lui adjoignit un miroir plan incliné à 45° pour redresser l'image. La camera obscura, ayant atteint sa maturation technique en synchronie avec l'évolution culturelle de la société de la fin du XVIe début XVIIe siècle, va rapidement se répandre dans les milieux artistiques. Son emploi par les peintres hollandais du XVIIe siècle a certainement inspiré le style de la peinture de mœurs ou de genre.

Cette catégorie au goût de la nouvelle classe montante, la bourgeoisie, privilégie comme dans l'œuvre de Vermeer de Delft (Delft 1632- id. 1675) [36] l'aspect descriptif et réaliste d'un univers domestique imprégné d'une lumière naturaliste. Une des principales innovations de la camera obscura durant cette période est la réduction de ses dimensions pour la rendre portable et permettre ainsi, son utilisation sur le motif [37].

Le réalisme, par exemple, de la perspective aérienne du paysagiste hollandais, Meindert Hobbema (Amsterdam 1638- id. 1709) dans l'Allée de Middelharnis en 1689 ne procède plus d'une opération mentale mais bien optique. L'engouement pour ce style de représentation illusionniste influença en retour l'approche de l'aménagement des jardins. Alexander Pope (1688-1744) qui conçut le premier jardin paysager dans le parc de sa propriété de Twickenham comme un microcosme édénique du monde, incorpora dans son projet une grotte à vocation poétique où précise-t-il dans une lettre, datée de 1725, à Edmont Blount :

« Dès qu'on ferme les portes de la grotte, elle devient à l'instant une chambre obscure, où la Tamise et toute la scène qui l'environne, les vaisseaux, les montagnes et les bois viennent se peindre et forment une espèce de tableau mouvant. » [38]

La France n'est pas épargnée par cet engouement, l'édition posthume de 1652 de la Perspective curieuse ou magie artificielle des effets merveilleux de Jean-François Nicéron (Paris 1613- Aix-en-Provence 1646) [39] contient une abondante documentation technique sur les camerae obscurae qui renoue avec la tradition magique du procédé. Il est en particulier fait mention d'une chambre noire installée sur pilotis à la Samaritaine, près de la seconde arche du Pont-Neuf, du côté du Louvre, qui s'intégrait à un contexte de spectacles forains, et son utilisation remarque Nicéron relevait plus de la charlatanerie que de la science [40].

Son usage par les artistes italiens s'avère plus tardive, mais nous savons qu'Antonio Canal dit Canaletto (Venise 1697- id. 1768) l'utilisa pour produire les esquisses de ses « Vues » ou « Vedute » de Venise [41]. Francesco Algarotti (1712-1764), un ami de Canaletto, est l'auteur d'un Essai sur la peinture, De l'usage de la chambre noire, où il écrit à propos de l'utilisation de la camera obscura par les peintres que :

« La chambre optique a fourni beaucoup de ressources aux plus habiles peintres de vue de nos jours. Il est à présumer que beaucoup de peintres d'histoires ultramontains (c'est-à-dire les Français et les Allemands) qui ont rendu la nature avec tant de vérité dans les détails de leurs tableaux s'en sont servis. » [42]

Bien que nombre de peintres se fussent émerveillés des effets de la camera obscura, car avec celle-ci la nature se présente elle-même sous forme de tableau mouvant d'une certaine manière plus vrai que nature, ceux-ci proscrivirent ou turent son utilisation dans leurs pratiques picturales.

Cette valorisation du geste pictural, héritée de la Renaissance, pendant laquelle d'un statut d'artisanat anonyme et servile, la peinture devint art majeur et le peintre un artiste inspiré par le divin, ne pouvait utiliser cet artifice sans discréditer les avancées sociales récemment acquises, en condamnant de nouveau la peinture à n'être qu'une imitation servile et le geste de l'artiste qu'une pure mécanique. Ainsi, la possibilité de décalquer, même par le pinceau le plus malhabile, les tableaux de la nature grâce à une camera obscura ne pouvait être conçue que comme une trahison à la déontologie artistique, c'est à peine si on pouvait la tolérer pour l'étude. Que l'on se souvienne de la fameuse réponse de Johannes Kepler (Weil der Stadt, Wurtemberg 1571- Ratisbonne 1630) à Henry Wotton, lorsque celui-ci s'enquit de l'auteur d'un dessin de paysage magistralement exécuté que Kepler avait en sa possession :

« Il confessa en souriant que c'était lui-même ; ajoutant qu'il l'avait fait non tanquam pictor, sed tanquam mathematicus [43]. Cela me fit brûler de curiosité. À la fin, il me dit comment il s'y était pris. Il a une petite tente noire (dont le matériau importe peu) qu'il peut installer de façon impromptue là où il veut dans une campagne, et elle est orientable à souhait dans toutes les directions (comme un moulin à vent), il n'y a guère de place que pour un seul homme à mon avis, et peut-être pas tout à fait à l'aise ; elle est parfaitement fermée et obscure, sauf en un orifice d'environ un pouce et demi de diamètre, auquel il applique un long tube perspectif, fixant sur l'orifice en question une lentille convexe, tandis qu'une concave est fixée à l'autre extrémité, laquelle arrive à peu près jusqu'au centre de sa tente lorsqu'elle est montée. À travers ce tube les rayonnements visibles de tous les objets extérieurs sont intromis et tombent sur un papier disposé de façon à les recevoir, et ainsi il les trace avec son crayon, dans leur apparence naturelle. » [44]

Il revient d'ailleurs à celui-ci, dans son étude de physiologie oculaire intitulée les Paralipomènes à Vitellion (1604) [45] de s'être servi le premier du principe de la camera obscura pour démontrer le mécanisme optique de l'œil dans une théorie de la formation des images rétiniennes renouvelée. Mais ne souhaitant pas « engager ses troupes » sur un champ d'investigation autre que la physique, il faudra donc attendre la Dioptrique (1634) de René Descartes (La Haye, aujourd'hui Descartes 1596- Stockholm 1650) pour que l'explication du fonctionnement de la vision complétée de ses aspects psychologiques soit finalisée [46].

Durant le cours du XVIIIe siècle, les performances optiques et la maniabilité de la camera obscura ne cessent d'être améliorées mais sans foncièrement toucher à son principe originel. L'une des innovations de cette période est la généralisation de l'emploi du verre dépoli en remplacement de l'écran en papier huilé. Les recherches vont ensuite converger vers un même projet : celui de copier et de fixer les images issues de la camera obscura en faisant l'économie de la reproduction manuelle [47].

Ce programme conduira des scientifiques comme Thomas Wedgwood (1802 [48]), William Henry Fox Talbot (1839), Hippolyte Bayard (1839) ou Joseph Nicéphore Niepce (1829) [49] à inventer ou redécouvrir des matières sensibles à la lumière et à les expérimenter en combinaison avec son principe pour obtenir ce que nous connaissons aujourd'hui sous l'appellation de procédés photographiques.

Même si de nos jours, le système numérique rivalise avec le procédé argentique, la formation d'une image dans une camera obscura reste la condition sine qua non de la photographie.

Caractéristiques techniques et esthétiques du sténopé

La possibilité d'employer la technique du sténopé en photographie est l'une des conséquences collatérales de l'augmentation de la sensibilité des émulsions depuis l'invention des plaques au gélatino-bromure en 1876. P.H. Emerson (1856-1936) le théoricien du naturalisme en photographie, prôna son utilisation comme métaphore de la vision (imparfaite) de l'œil humain. Cette technique est consacrée avec George Davison (1854-1930) qui l'a couramment utilisée à partir de 1888, en particulier dans une photographie de 1890 intitulée The Onion field (le champ d'oignons) considérée comme le manifeste de la tendance impressionniste du mouvement Pictorialiste [50].

La comparaison esthétique des images obtenues avec ou sans objectif faite par l'écrivain suédois August Strindberg (1849-1912) permet de pointer les spécificités de la photographie sans objectif :

« J'ai enlevé la lentille d'un appareil photographique pour la remplacer par un unique diaphragme créé par perçage, à l'aide d'une aiguille à coudre. J'ai ensuite photographié une personne, et le résultat est à tous les points de vue plus réussi que dans la photographie classique. Contre toutes les règles, j'avais placé cet homme à contre-jour devant une fenêtre derrière laquelle, il y avait des pins au premier plan et des lacs et des forêts au second. L'homme est apparu très détaillé ainsi que les arbres en perspective sur toute la distance. J'ai renouvelé l'expérience en utilisant cette fois un objectif, mais en gardant le même temps de pose. L'homme apparaissait maintenant sans contraste ni détails, et plus aucune trace des arbres. Tout le paysage n'était réduit qu'à un arrière-plan saturé. » [51]

La particularité du sténopé mise en évidence dans cette description est de répondre exactement aux lois de l'optique géométrique en restituant une image orthoscopique, c'est à dire totalement dépourvue de toute déformation géométrique (la distorsion) due à la présence de lentilles. On obtient ainsi une image directe, sans aucun système optique et donc sans plan focal privilégié. Dès lors, la profondeur de champ est infinie, mais le temps de pose est très long.

L'explication physique de ce phénomène optique est due à la petite ouverture qui se comporte comme un obstacle à la propagation de la lumière conséquente à son mouvement oscillatoire. Il en résulte une perturbation qui diffracte la lumière pour former une image falote sur la paroi opposée au trou [52]. Le degré maximum de netteté de celle-ci, qui est en fait un compromis, se vérifie lorsque la valeur du diamètre du sténopé permet le passage (le croisement) théorique d'un seul rayon réfléchi pour chaque point du sujet. L'image ainsi produite respectant la propagation rectiligne de la lumière apparaît alors inversée par rapport à l'objet tant selon son axe vertical que son axe horizontal.

La profondeur de la boîte et les dimensions de l'écran translucide ou de la surface qui reçoivent l'image déterminent l'angle de prise de vue (l'angle de champ). Il peut atteindre 90° avec une surface plane et 160° avec une surface curviligne [53].

La géométrie optique concernant le sténopé est assez simple, elle doit beaucoup aux recherches du physicien anglais John Rayleigh (1842-1919) [54].

Les paramètres à considérer sont les suivants :

d (mm) = 1/25 √u (mm)

La même formule en plus détaillée, avec une prise en compte de la longueur d'onde du spectre visible (lumière blanche). La valeur couramment admise de la sensibilité maximale de l'œil se situe dans le jaune-vert à 550 nanomètres de longueur d'onde (0,00055 mm) et (k) est une constante comprise entre 0.5 et 1 (Attention! Cette valeur est facultative, nombre de sténopéistes n'en tiennent pas compte).

d (mm) = 2 √(0,00055 . u (mm) . k)

Formule permettant de calculer l'angle de champ utile du sténopé (angle embrassé en une seule fois). (x) est la mesure de la largeur du négatif en millimètre [55] :

α (degré) = 2tanˉ¹(x / 2u)

L'équilibre optimum entre la luminosité et la netteté se vérifie lorsque la distance focale (u) est égale à la diagonale du format de l'écran ou du négatif [56]. Si la distance focale est plus petite, l'image apparaîtra alors circulaire avec une dégradation du centre vers le bord, de la luminosité et de la netteté.

Le temps de pose est variable en fonction de l'éclairement et de la brillance (ou luminance) du sujet, de l'ouverture relative du sténopé et de la rapidité de la surface sensible utilisée comme négatif.

Pour éviter de trop nombreux essais préliminaires, il est conseillé d'utiliser un posemètre pour le mesurer. Après avoir affiché la rapidité de l'émulsion utilisée (norme ISO/ASA) et déterminé un temps de pose à un diaphragme quelconque, appliquer cette formule :

t' (seconde) = t (s) (f'/f)²

Dans laquelle, (t') sera le nouveau temps de pose, (t) le temps de pose initial, (f') l'ouverture relative du sténopé et (f) l'ancien numéro de diaphragme.

Il est souvent nécessaire de majorer la valeur de l'exposition du nouveau temps de pose car la surface sensible subit une modification de sa rapidité nominale due à « l'effet de Scharzschild », qui fait qu'une même quantité de flux lumineux n'exerce pas le même effet sur une couche sensible selon la durée de la pose (écarts à la loi de réciprocité).

Prendre une boîte, la matière importe peu, peindre l'intérieur en noir mat, et construire un couvercle assurant l'opacité de celle-ci. Aménager sur l'un des côtés un trou d'un centimètre de diamètre, que l'on obture ensuite en collant sur son bord un morceau de papier aluminium noirci. Se munir alors d'une aiguille à machine à coudre (en général les diamètres des aiguilles sont indiqués) et dans cette fine feuille, percer avec précision un orifice de la taille du diamètre déterminé grâce aux formules.

Votre sténopé est à présent prêt. Pour photographier les images ainsi produites, il suffit de placer une surface sensible dans la chambre à l'opposé du trou.

L'axiome de la photographie naturelle : Toute cavité peut se convertir en sténopé.


[4] Désignant, ici, une des premières occurrences du terme photographie que l'on trouve dans des dictionnaires des années 1830 : « la description de l'histoire naturelle qui traite de la lumière ». Michel Wiedemann, Le Vocabulaire de la photographie, Cahiers de lexicologie, 1983, n°43, p.90. Cité par Michel Frizot, « Nicéphore sémiologue », revue Trafic, été 1995, n°15, p.138.
[5] La perspective naturelle recouvre à l'origine trois sous-ensembles d'études de la lumière : la catoptrique (l'étude de la réflexion), la dioptrique (l'étude de la réfraction) et l'optique (l'étude du rayonnement direct). Cette division englobe également l'étude de la physiologie de la vision, qui est soit réfléchie, réfractée ou directe : « Visio fit trifaram. Recte, reflexe et refracte. » écrit par exemple, Alhazen [Ibn Al-Haytham, Abu Alī-Hasan], Kitāb al-Manāzir, XIe siècle, 1ère édition sous le titre de Opticae Thesaurus suivi de Vitellionis thuringopoloni libri decem par Frédéric Risner, Bâle, 1572, lib. IV, p. 102.
[6] Manuscrit redécouvert au XVIIIe siècle.
[7] Histoire générale des sciences, sous la direction de Renée Taton, tome 1, p. 193-194, PUF, Paris, 1966.
[8] Diffraction : Phénomène dû aux déviations que subit la lumière passant par une très petite ouverture. La première désignation de ce phénomène se trouve dans l'ouvrage de Francesco Grimaldi, Physico mathesis de lumine coloribus et iridi, Florence, 1665.
[9] Aristotle, Problemata, trans. by W. S. Hett, bk. 15, chapter 911b1, pp. 3333-35, Harvard University Press, Cambridge 1936. Traduit de l'anglais par François Erdocio et Nicolas Anquetil.
[10] Aristote, Problèmes, livre XV.10, éd. Belles Lettres, Paris, 1994.
[11] En 830, le calife abbasside Al- Ma'mun fonde le bayt al-hikma (maison de la sagesse) à Bagdad, à la fois bibliothèque, académie, office de traductions, doté d'un observatoire. Ce centre permettra la traduction et la diffusion dans la sphère arabe de manuscrits persans, indiens et surtout de la science et de la philosophie grecque. Au cours de cette période le philosophe arabe adepte du mu'tazilisme, Abu Yusuf Ya'qub b. Ishaq al-Kindi (Kufa v. 796 Bagdad v. 873) fut l'initiateur de la traduction en arabe de nombreux manuscrits grecs et de leurs introductions (Platon et Aristote) dans la pensée musulmane.
[12] Fî sûrat al-kusûf.
[13] Ibn al Haytham (Alhazen), On the form of the eclipse, History of photography, éd. J. M. Eder, 8th éd., Columbia University Press, New-York 1945, p.36. Traduit de l'anglais par François Erdocio et Nicolas Anquetil.
[terminologie] Pour éviter toute confusion et par convention, nous définirons une chambre noire comme une pièce d'habitation ou une boîte obscurcie ne comportant qu'une petite ouverture que l'on nomme un sténopé (appellation attribuée à F. W. Mills, 1895), en anglais pinhole (trou d'épingle, appellation attribuée à Sir David Brewster, 1856) qui permet de projeter sur la partie opposée au trou, l'image inversée de l'extérieur. Une camera obscura (appellation attribuée à Johannes Kepler, 1604) est une chambre noire qui comporte une ou plusieurs lentilles. Théoriquement, on peut employer ces noms indifféremment.
[14] La théorie de la vision depuis Euclide (IIIe siècle av. J.C.) et Ptolémée (IIe siècle av. J.C.) était basée sur l'extramission des rayons lumineux c'est-à-dire que les rayons visuels partaient de l'œil et se dirigeaient vers les objets en se répartissant à l'intérieur d'un cône ayant l'œil comme sommet.
[15] David Hockney, Savoirs secrets, les techniques perdues des maîtres anciens, Le Seuil, Paris, octobre 2001, p. 205.
[16] Son principal continuateur parmi les savants arabes est le Persan Kamâl al-dîn al-Fârisî (v. 1260- Tabriz, Iran 1320) qui développera entres autres l'exemple de la chambre noire dans son traité Al Tanqih (la révision) [de l'optique d'Alhazen].
[17] Roger Bacon est le disciple de Robert Grosseteste (Buckden, près de Huntingdon v. 1168/1175- Stradbroke, Suffolk 1253) qui fut l'initiateur à l'université d'Oxford des recherches sur la perspectiva naturalis dans son Compendium scientiae.
[18] Georges Potonniée, Histoire de la découverte de la photographie, 1ère édition, Paul Montel, Paris, 1925, réédité par Jean-Michel Place, Paris, septembre 1990, p.24, précise : « Examinant les lois de propagation de la lumière, Roger Bacon, au livre II, chapitre VIII, du traité,[p.358], De multiplicatione specierum (1267), inséré à la fin de l'Opus Majus dans l'édition de S. Jebb, parle d'un rayon de lumière passant par une ouverture quelconque et qui se projette toujours sous forme d'une tâche circulaire, surtout si l'ouverture est étroite. […]. Puis il trace une figure schématique […]. On y voit le soleil dont les rayons passent par une ouverture (foramem) et vont se peindre, en se croisant, son image sur la muraille (paries). »
[19] En 1265, le pape Clément IV lui demande la communication de ses travaux scientifiques. Bacon rédige alors trois Opus (minor, major et tertium) entre 1265 et 1272 où il défend la nécessité d'une réforme des sciences à partir de nouvelles méthodes d'approche; de l'apprentissage des langues (grecque, hébreux, chaldéen et arabe), d'une valorisation des mathématiques, de la célébration de la scientia experimentalis et enfin d'une prise de distance avec la scolastique dans l'explication des phénomènes naturels (seule la raison permet d'éviter le conflit). Ses manuscrits parviennent au Vatican après la mort de Clément IV et suscitent le courroux du nouveau pontife Nicolas III. Il est condamné pour pratique de la magie et hérésie à quinze ans de prison en 1277 par le ministre général de l'ordre franciscain, Jérôme Ascoli (ce fait est contesté par certains historiens). Son condisciple, John Peckam ( Sussex 1230- Mortlake, Surrey 1292) adopta une attitude plus conservatrice, concernant le pouvoir absolu de Dieu à opposer à l'interprétation scientifique de son œuvre, qui permit à sa Perspectiva communis Libris Tres, Rome, vers 1277-1279, de devenir l'ouvrage de référence sur l'optique de cette période.
[20] De l'arabe en latin par Gherardo da Cremona (1114-1187) à Tolède en 1165.
[21] La description de la chambre noire apparaît au livre II.
[22] Pour notre sujet se reporter au livre I qui traite de la nature de la lumière et de la physiologie de l'œil.
[23] Suivi de Vitellionis thuringopoloni libri decem.
[24] David Hockney, Savoirs secrets, les techniques perdues des maîtres anciens, Le Seuil, Paris, octobre 2001, p. 205.
[25] Selon les indications de Georges Potonniée, op. cité, ce manuscrit se trouve à la Bibliothèque Nationale sous la cote Mss. 7281, fonds latin, folios 143 verso et 144 recto.
[26] Ce système de représentation de l'espace qui permet de reproduire sur une surface ce que voit l'œil du spectateur est (par un curieux hasard) identique au modèle optique de la chambre noire.
[27] Léonard de Vinci, Codex Atlanticus, Literary works, note 71, éd. Richter, Londres-New-york, 1932. Traduit de l'anglais par Philippe Hamou. Les carnets de Léonard de Vinci atteste, à de nombreuses reprises, de son utilisation d'une chambre noire pour ses recherches sur l'optique. B. S. Eastwood démontre page 445 de son ouvrage Astronomy and optics from Pliny to Descartes : texts, diagrams and conceptual structures, Londres, 1989, ce que devait sa conception de l'œil comme une chambre noire, à la théorie d'Alhazen. Les rayons lumineux pénètrent dans l'œil jusqu'au cristallin en ignorant de fait la rétine (cf. note 20). Il est à noter que cette note (manuscrit D, feuillet 8) commencée en 1483 à été (re)découverte et traduite par Venturi (1746-1822) à la fin du XVIIIe siècle.
[28] Dès le XIIIe siècle, des magiciens ou des montreurs de curiosités comme l'alchimiste Arnaud de Villeneuve (1238- Gênes 1314), utilisaient des chambres noires pour présenter des « spectacles animés ». Les spectateurs étaient placés dans la pièce obscure pendant que des acteurs se produisaient à l'extérieur en jouant le plus souvent des scènes de guerre ou de chasse. Les bruits ou les cris des animaux étaient également entendus depuis l'intérieur.
[29] Giambattista Della Porta, Magiæ Naturalis sive de Miraculis Rerum Naturalium, vol. IV , Naples, 1558, deuxième chapitre, p.143. La description de Della Porta est inspirée de l'expérience d'optique du moine bénédictin Papnutio relatée par Caesar Caesariano, Vitruvio de Architectura Libri Decem traducti de latino in vulgare da Caesar Caesariano, Côme, 1521, Livre 1, feuillet 23, verso :
« Si, dans une petite planche en bois de quatre à six pouces en carré, on creuse une cavité ayant le diamètre de deux pouces, et si l'on perce le centre de cette cavité d'un petit trou, et si l'on applique la planche au volet de la fenêtre d'une chambre qui ne reçoit d'autre lumière que celle s'infiltrant par le trou, on pourra, sur un écran en papier blanc, obtenir l'image en couleurs des objets extérieurs. »
[30] « Si crystallinam lentem foramini appones. »
[31] Le terme sténopé (Vue étroite en grecque) est utilisé indifféremment pour dénommer l'orifice ou la boîte elle-même.
[32] Cardan Jérôme, De la subtilité et subtiles inventions, l'Angelier, Paris, 1556.
[33] Page 307 du Livre XXI de la première édition latine de 1550.
[34] Au siècle suivant, il est courant de retrouver le terme de machine pour décrire la camera obscura, chez Kircher (1646) ou Zahn (1686), elle prend le nom de machine parastatique (son mode de fonctionnement est un principe actif « magique » qui projette des images mouvantes (sur)naturelles du monde). Ce concept purement spéculatif prend paradoxalement sa source dans l'homme cartésien conçu comme une machine hydraulique au mécanisme précisément calculé.
[35] Une gravure de l'ouvrage de Christophe Scheiner (Wald 1575- Neisse 1650), Rosa Ursina…, Bracciano, 1630, montre une série d'objectifs composée de diverses combinaisons de lentilles convergentes et divergentes conçues pour les camerae obscurae.
[36] Pour plus d'informations, se reporter aux recherches de Steadman Philip, Vermeer's camera : uncovering the thruth behind the masterpieces, Oxford, 2001.
[37] Les premières représentations de camerae obscurae vraiment portables sont dues à Zahn Johann, dans la première version de Oculus artificialis teledioptricus, 1665. Celles-ci sont reprises et améliorées dans la version augmentée du même ouvrage édité à Würzburg vers 1685-1686. Il en existait avant cette date mais les imposantes dimensions de ces chambres dites mobiles nécessitaient tout de même l'emploi de deux hommes pour les déplacer. Une telle chambre est décrite et représentée par le jésuite Kircher Athanasius (Geisa, près de Fulda 1602- Rome 1680) dans la seconde partie du livre X de Ars Magna lucis et ombræ, Rome, 1646, p. 806.

[38] Pour plus d'informations se reporter au livre de Baltrusaitis Jurgis, Aberrations, les perspectives dépravées - I, en particulier l'essai sur les jardins et pays d'illusion, Champs / Flammarion, n° 617, Paris, mai 1995, pp. 199-269.
[39] La perspective curieuse du Révérend Nicéron …avec l'optique et la catoptrique du R. P. Mersenne, du même ordre, mise en lumière après la mort de l'autheur, Paris, 1652. La première édition date de 1638. Elle est suivie, après la mort de Nicéron, en 1646 d'une version latine augmentée, Thaumaturgus opticus, seu Admiranda optices per radium directum, catoptrices per radium reflectum, Paris, qui a servi de base aux éditions posthumes françaises de 1652 et 1663.
[40] Se reporter au livre premier de la version de 1652, Expérience optique qui enseigne parfaitement la perspective, pp. 21-24.
[41] Le musée Correr à Venise possède une camera obscura, composée principalement d'une lentille convergente de 3,3 cm de diamètre et d'une distance focale de 4 cm, d'un miroir plan incliné à 45° permettant un format d'écran de 20 x 20 cm, qui porte l'inscription A. Canal.
[42] Hamou Philippe, La vision perspective (anthologie de textes 1435-1740), Petite bibliothèque Payot / classique n° 238, Paris, septembre 1995, présenté p. 218.
[43] « Non comme peintre, mais comme mathématicien. »

[44] Henry Wotton, Lettre à Francis Bacon, Lord Verulam (Vienne, décembre 1620), présentée par Philippe Hamou, opus cité, p. 214.
[45] Kepler Johannes, Les paralipomènes à Vitellion, les fondements de l'optique moderne, 1ère éd. 1604, traduction française Catherine Chevalley, éd. Vrin, Paris, 1980.
[46] Descartes et Locke, dans son Essai sur l'entendement humain, prendront la chambre noire comme métaphore du processus de la connaissance : pour eux, la chambre noire est à l'œil ce que l'œil est à l'esprit :
« Les sensations extérieures et intérieures […] sont les fenêtres par lesquelles la lumière pénètre dans la chambre noire ; car il me paraît que l'entendement n'est pas différent d'une boîte fermée à la lumière, dans laquelle seule une petite ouverture aurait été pratiquée pour laisser pénétrer les idées. » (Locke), [source, article sur la « chambre obscure », Hachette Multimédia/ Hachette Livre, 2001].
[47] L'idée de la mécanisation du dessin découlant elle-même de la pratique de la gravure.
[48] Les dates indiquées sont celles des publications annonçant la découverte de leurs procédés.
[49] Niepce Nicéphore, Notice sur l'héliographie, 1829, e-text de la Bibliothèque Nielrow, U. S. A., p. 1 :
« La découverte que j'ai faite, et que je désigne sous le nom d'héliographie, consiste à reproduire spontanément, par l'action de la lumière, avec les dégradations de teintes du noir au blanc, les images reçues dans la chambre noire. »
[50] Davison a co-fondé en 1892 à Londres, l'association de photographes du Brotherhood of the Linked Ring (dissoute en 1909), destinée (et réussissant) à promouvoir et à faire reconnaître le Pictorialisme et plus largement la photographie internationalement comme forme d'art.
[51] Strindberg August, On the action of light photography, Reflection on the occasion of the x-rays, trans. by Jan-Erik Lundström, pinhole journal, vol. 4, april 1988, San Lorenzo, U.S.A. Traduit de l'anglais par François Erdocio et Nicolas Anquetil.
[52] Ce modèle optique participe de l'évolution du système visuel chez les espèces, le nautile pour s'orienter par rapport au soleil ne possède comme appareil visuel qu'un simple orifice sans cristallin.
[53] La mesure d'angle de champ permettant la formation d'une image avec un éclairage uniforme est de 40°.
[54] Et pour la France, aux recherches de Colson R., La photographie sans objectif, dans l'ouvrage Conférences publiques sur la photographie, théorique et technique, S.F.P., 1891-1900, Jean-Michel Place éditeur, Paris, 1985.
[55] Si l'on donne à (x) la largeur du format, cette formule donne directement l'angle de champ horizontal. En photographie classique, on considère plus habituellement l'angle de champ selon la diagonale.
[56] Selon Jean-Pierre Huet, cette relation permet comme en photographie traditionnelle, de déterminer la distance focale normale. Pour un format 13 cm x 18 cm :

u = √(13² x 18²) = 22 cm

Si pour un même format, la distance focale est plus courte, il s'agit d'un grand-angle; plus longue, d'un télé-sténopé.

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