Stéréophotographie de l'alpiniste
Avec 3 illustrations ( nos 26-28 ) et 3 figuresPar P. L. Mercanton
Quiconque connaît un peu la stereoscopie et ses applications multiples s' étonne à bon droit de la faveur restreinte qu' elle rencontre encore d' hui chez les alpinistes preneurs de photographies. Sans doute l' obligation d' avoir deux vues conjointes du même site alors qu' une seule suffirait pour l' album de souvenirs ou la confection d' un diapositif, mais davantage encore, je pense, le coût relativement élevé de l' appareil à double objectif considéré, à tort, comme indispensable ainsi que celui du stéréoscope sont les motifs de cette indifférence. La déception trop souvent éprouvée par le possesseur d' un tel appareil devant l' échec de ses tentatives d' obtenir de la stéréographie plus et mieux que de la photographie simple fait le reste; il se trouve trop souvent en effet devant une stéréographie où seuls les tout premiers plans montrent quelque relief, tous les autres apparaissant comme la toile de fond sur un théâtre — nous verrons pourquoi tout à l' heure —. Dès lors à quoi bon des stéréogrammes?
C' est généraliser et perdre courage à tort. J' essaierai de le démontrer ici après d' autres, car le numéro d' avril 1936 des Alpes nous a donné déjà, de la plume de M. H. Huguenin et sous le titre « Téléphotographie et hyperstéréoscopie » un article éclairé d' instructifs stéréogrammes à grandes bases; le lecteur s' y reportera utilement. Si j' ai entrepris le présent exposé, c' est pour ordonner en corps de doctrine et préciser pratiquement certains points essentiels; une expérience déjà longue de la stéréographie, appliquée à des cas très divers de l' étude de nos montagnes, m' y autorise peut-être.
Je rappellerai d' abord le principe fondamental de la stereoscopie: la perception visuelle des volumes, le « relief », résulte d' un processus inhérent à la vision binoculaire. Sans le concours des deux yeux les objets ne sauraient être perçus « en profondeur », « en relief ». Ce dernier terme veut être pris ici dans son sens strict; il ne faut pas confondre, en effet, la perception réelle du relief avec l' appréciation des éloignements relatifs des choses. Celle-ci, quand elle s' adresse à un ensemble d' objets dont les dimensions nous sont familières peut fort bien se faire d' un seul œil, par simple comparaison des dimensions angulaires apparentes des dits objets vus côte à côte. Un borgne qui verrait un cheval aussi haut que la maison voisine en conclurait aussitôt que celle-ci est trois ou quatre fois plus loin en arrière; mais si l'on avait remplacé subrepticement l' édifice par un modèle exact mais réduit dans les mêmes proportions et implanté à côté de l' animal, notre homme serait fort en peine de s' en apercevoir. Remarquons maintenant que mono- ou binoculaire sont logés à la même enseigne dès que la distance de l' objet excède une certaine limite, quelque peu variable selon l' acuité visuelle de l' observateur mais de l' ordre du demi-kilomètre. Une paire d' yeux normaux et normalement écartés de e — 63 mm selon Colardeau, 65 mm. selon Zeiss — percevra donc le relief à l' intérieur d' une sphère de quelque 200 m. de rayon selon Colardeau — STÉRÉO PHOTOGRAPHIE DE L' ALPINISTE qui met les choses au pire —, de 500 m. et même un peu davantage selon des opticiens qualifiés. Tout ce qui déborde la dite sphère semblera plaqué sur une toile de fond. Un œil unique aura cette sensation à toute distance déjà, à cette réserve près que devant « accommoder », dans un effort d' autant plus sensible que les objets seront plus rapprochés, l' observateur en tirera sans doute quelque notion de leurs éloignements. Ainsi donc la vision binoculaire est la condition sine qua non de la perception du relief. Par quel mécanisme, physiologique et mental à la fois, les images formées d' un même objet par chacun de nos yeux se confondent-elles pour notre esprit en une seule? Nous l' ignorons et d' ailleurs cela n' importe pas ici. Retenons seulement que chacun des yeux d' une paire forme son tableau des objets alentour et qu' en raison de l' écartement de ces yeux ces tableaux ne seront rigoureusement identiques que si lesdits objets sont infiniment distants de l' observateur. C' est dans ce cas précisément que notre sensation de relief s' abolit. Elle a donc son origine dans la disparité plus ou moins accentuée des deux tableaux, conjugués, de la paire„ Des considérations géométriques sur la marche des rayons lumineux arrivant des objets aux yeux montreraient aisément cette disparité mais pour alléger cet exposé je les omettrai ici, me bornant aux considérations essentielles. Les directions dans lesquelles les deux yeux voient un même point de l' espace diffèrent d' autant plus que ce point en est plus proche. L' angle y qu' elles font entre elles est précisément celui sous lequel le point considéré « verrait » la paire d' yeux; c' est donc la parallaxe de l' écart des yeux. La dite parallaxe grandit quand le point considéré se rapproche de l' observateur, diminue quand il s' en éloigne. Remarquons d' emblée que y dépendra nécessairement aussi de l' écartement réel des yeux, augmentant s' il est plus grand, diminuant dans le cas contraire. C' est, semble-t-il, la variation Ay'—y " ( fig. 1 ) de la parallaxe, quand on passe d' un point à un autre d' un objet selon la ligne de visée, donc en profondeur, qui engendre la sensation du relief. Or, notre perception de pareille variation a une limite inférieure, un « seuil », et si deux points vus conjointement n' offrent qu' une différence de parallaxe inférieure au dit seuil, on les percevra dans un même plan. L' éloignement Pmax enfermant le champ de relief, dont j' ai parlé au début, n' est pas autre chose que la distance à partir de laquelle la parallaxe des yeux demeure toujours inférieure à Aγ limite. Cette dernière varie nécessairement un peu avec l' écartement même des yeux de l' observateur et son acuité visuelle, autour d' une trentaine de secondes d' arc ( Colardeau va jusqu' à 65 ", une pleine minute, ce qui me semble trop pessimiste ).
Que faire pour élargir le domaine stéréoscopique qu' un fervent de la photographie alpine souhaitera bien légitimement de porter à de nombreux kilomètres? Des artifices deviennent alors nécessaires. Il y en a deux, conjointement disponibles: l' augmentation factice de l' écartement des yeux et le grossissement des images qu' ils forment. On démontre aisément que si l' écart des yeux devient un multiple n du normal
et si, de plus, un dispositif stéréoscopique amplifie G fois les images, la limite de perception du relief sera reculée à n G- Pmax On obtient aisément cet agrandissement factice de l' écart des yeux par des combinaisons de miroirs et de prismes ( Helmholtz ) et l' amplification par des lentilles, soit, en bref, par la juxtaposition de deux lunettes identiques dont les objectifs sont à n fois l' écart, chez l' homme inchangeable, des yeux, et grossissant G fois. C' est ce que réalisent les jumelles à prismes, les stéréolunettes de tranchée et, dans une mesure bien plus vaste encore, les télémètres modernes. Les jumelles à prismes ( Feldstecher = fouilleur de terrain ) usuelles, avec leurs objectifs distants de 2 fois l' écart des yeux et leur grossissement de 8 fois portent la limite théorique du champ de relief à 2 x 8 x 500 m. = 8 km. environ. On comprend donc l' immense fortune d' un tel instrument.
Deux remarques s' imposent ici: premièrement et contrairement à une opinion maintes fois avancée, cette extension artificielle du champ stéréoscopique — qu' on s' est plu à dénommer spécieusement « hyperstéréoscopie » — n' entraîne pas de déformation du paysage; secondement, une paire d' yeux portés optiquement à l' écartement E = n e voit les objets dans l' espace comme s' ils étaient en même temps réduits n fois dans leurs dimensions et n fois moins distants; autrement dit, ils sont vus comme le serait un modèle examiné dans la vitrine d' un musée, mais un modèle parfait. En revanche, l' application d' un grossissement G, en amplifiant G fois ce modèle, le rejette G fois plus loin ( stéréo 3 ).
Nous pouvons maintenant passer à la stéréophotographie. Interposons par la pensée entre le paysage et chacun des yeux, à distance de vision distincte F ( 25 cm .) et perpendiculairement à la visée un écran transparent. Les rayons lumineux arrivant des objets aux yeux rencontreront ces écrans et y dessineront virtuellement des tableaux fidèles de ce que voit chaque œil. Tout point du paysage visible simultanément des deux yeux aura sa trace sur chacun des tableaux. On se rend compte d' emblée que tout point à l' infini donnera une paire d' images conjuguées à l' écartement même des yeux puisque les deux rayons y arrivent parallèlement. Il n' en sera plus ainsi des objets rapprochés; les rayons qui en émanent rencontreront les deux écrans en des points conjugués d' autant moins distants l' un de l' autre que l' objet sera plus proche. Matérialisons maintenant ces deux tableaux par la photographie; nous obtiendrons ainsi deux images, réelles cette fois, des mêmes objets et dont les paires de points conjugués auront des intervalles dépendant de l' éloignement de l' objet.
Théoriquement en regardant à l' œil nu ces deux photographies juxtaposées dans l' ordre de leur prise et, chaque œil ne pouvant apercevoir que la sienne, on reverra le paysage en relief. En fait peu de personnes y parviendraient; néanmoins certaines d' entre elles, capables de gouverner indépendamment visée et accommodation de leurs yeux, réussissent parfaitement à voir en relief sans le secours d' un instrument des couples stéréoscopiques de formats allant du plus petit au plus grand 1.
1 Cf. Pierre Th. Dufour: e « Vue à l' oeil nu du relief de clichés stéréoscopiques. » Lausanne, La Concorde, 1919.
II y faut toutefois d' excellents yeux et un entraînement qu' on prendra rarement la peine d' acquérir. C' est pourquoi le stéréoscope demeure l' adjuvant le plus commode et le plus apprécié. Sous sa forme constructive la plus simple, celle de Brewster, il comportera deux verres grossissants identiques sertis dans une planchette, à l' écartement des yeux de l' usager: ces lentilles auront de 2,5 à 4 cm. de diamètre, grossiront de 2 à 3 fois et seront achromatiques avantageusement; les deux objectifs détachés d' une vieille jumelle feront bien l' affaire. On se servira de cette combinaison optique comme d' une loupe binoculaire pour voir les paires d' images conjuguées, fixées côte à côte. L' écartement de celles-ci, pour les points conjugués du paysage les plus lointains, pourra sans inconvénient être un peu inférieur à l' écartement des yeux e et des verres; en aucun cas il ne devra être supérieur, car la perception du relief en deviendrait impossible, radicalement.
ss .❁ D ( 65 ) G D ► Jans i ) Qi/Ct Correct MOM TAG ES Fig. 2 encore, mais c' est un relief inversé: les arrière-plans sont perçus en avant, les premiers plans en arrière. On a là une « pseudostéréoscopie » déconcertante pour l' esprit qui s' obstine en vain à rétablir la réalité. Il va sans dire que si l'on a placé les points de l' arrière du paysage à l' écartement des yeux, ceux des objets rapprochés se trouvent alors trop distants et qu' aucun relief ne se peut plus sentir ( cf. schéma fig. 2 et stéréos 1 et 2 ).
Ces remarques ne sont pas dépourvues d' intérêt pratique, car il n' est pas toujours facile, au logis, de retrouver quelle vue a été faite à gauche et quelle à droite; en tout cas on fera bien d' examiner les deux images au stéréoscope avant leur montage définitif.a suivre )
