La photographie interférentielle de Lippmann, méthode parfaite et oubliée de reproduction des couleurs

Publié dans DU, die Zeitschrift der Kultur, no 708 : Fotografie, der lange Weg zur Farbe, Juillet-août 2000

Le 2 février 1891, le physicien Gabriel Lippmann (1845-1921) rendait publique une invention aujourd’hui trop méconnue, celle de la photographie des couleurs par la méthode interférentielle. L’image présentée, celle d’un spectre lumineux, était le premier résultat d’une recherche menée durant une douzaine d’années, qui devait révolutionner l’histoire de la photographie et lui valoir, en 1908, le prix Nobel.

Nature morte, 1891-1899

Lippmann a mis au point la théorie physique qui considère que le corps lumineux vibre, comme le son, et que la lumière se propage par des ondes, qui ont toutes des vitesses différentes. Les variations des longueurs d’onde se traduisent par un changement de couleur, et celui-ci est perçu par l’œil humain. La lumière se reflète sur un obstacle quelconque (par exemple un mur, un fruit, un tissu), et cet obstacle réfléchit la lumière. Il s’ensuit un conflit entre les ondes lumineuses qui sont réfléchies et celles qui continuent d’arriver, produisant un phénomène d’interférence.

Pour prouver la justesse de sa théorie (dite théorie ondulatoire de la lumière), Lippmann travailla cinq années pour trouver une méthode qui « piège » ces interférences. Pour cela, il mis au point un appareil permettant de mettre une plaque sensible complexe (faite de couches proportionnelles aux longueurs d’onde) au contact d’un miroir de mercure. Le mercure reflète les ondes lumineuses dans la plaque, qui enregistre, en noir et blanc, le phénomène d’interférence.

Les problèmes techniques sont très complexes, au point qu’il n’est plus possible aujourd’hui de reproduire le phénomène. La couche sensible d’une longueur d’onde moyenne, le vert par exemple, comprend dans son épaisseur quatre mille surfaces brillantes par millimètre, séparées par des intervalles obscurs. Le diamètre du grain doit donc être inférieur à un quart-millième de millimètre !

Après le développement, la plaque est noircie au dos et pourvue d’un prisme avec un angle de dix degrés. Eclairée par la lumière blanche, la plaque ne réfléchira que les rayons identiques à ceux qui l’ont frappée en chacun de ses points, et la couleur reproduite sera rigoureusement exacte, fiable et surtout inaltérable.

Science et photographie sont ici très fortement liées, dans une fin de XIXème siècle positiviste et encore confiante dans l’idéologie du progrès. Lippmann n’est pas seulement un grand scientifique, il bénéficie d’une formation encyclopédique. Il excelle en littérature française et allemande, et présente en 1874 en Allemagne un doctorat en philosophie, reçu « summa cum laude ». Un an plus tard il défend à Paris un second doctorat, es Sciences cette fois, dans le domaine de l’électricité. Après de brillantes recherches, il devient membre de l’Académie des Sciences en 1886, puis président de celle-ci en 1887.

Il existe dès 1891 deux voies pour l’obtention d’une photographie en couleurs. La première utilise un procédé chimique utilisant les trois couleurs primaires (vert, bleu, rouge), basé sur les découvertes de Ducos du Hauron et Charles Cros. La seconde est une méthode physique, basée sur les propriétés de la lumière elle-même, et permet de reproduire, avec une parfaite exactitude, toutes les couleurs qui sont perçues par l’homme dans la nature.

Les frères Lumière, qui travaillent alors à une méthode basée sur la synthèse des trois couleurs, abandonnent en 1891 leurs propres recherches, et collaborent étroitement avec Lippmann, enthousiastes et persuadés que celui-ci avait trouvé ce que John Herschel, Edmond Becquerel, Niepce de Saint-Victor, Louis Alphonse Poitevin, Charles Cros ou Louis Ducos du Hauron avaient tant cherché. Dans le même esprit que celui d’Arago, qui fit en 1839 don au monde du procédé permettant la fabrication du daguerréotype, Lippmann rendit son invention publique et ne déposa aucun brevet. Les frères Lumière en France, Neuhauss en Allemagne ou Valenta en Autriche cherchèrent ainsi librement à améliorer l’émulsion utilisée par Lippmann, qui était très peu sensible en 1891 et nécessitait une pose de près d’une heure, condamnant la photographie en couleurs à la représentation de paysages ou de natures mortes.

En 1892, Lippmann fait sensation à l’Exposition internationale de Paris en présentant, en plus du spectre solaire déjà connu, trois photographies représentant un vitrail, un perroquet empaillé, un groupe de drapeaux et un plat d’oranges. Les frères Lumière présentent au Salon du Photo-Club de Paris, en 1894, quatre portraits en couleur, les premiers jamais faits, dont la qualité montre les progrès considérables réalisés depuis 1891: le fils Lumière en costume oriental, le même dans son laboratoire, un officier de l’armée, et une petite fille dans un jardin avec des fruits. Le tout fait sensation, en raison de la précision extraordinaire des sujets et des tonalités très complexes des couleurs. Mais les photographies, comme jadis les daguerréotypes, ne peuvent être vus que sous une certaine incidence, révélant ainsi un premier inconvénient majeur du procédé.

Lippmann est assisté dans ses recherches par le physicien suisse Charles de Watteville, qui est son assistant, et met au point la très complexe plaque sensible à l’albumine, faite de multiple couches, nécessaire à la réalisation des photographies interférentielles. Avec son épouse, Lippmann réalise plusieurs centaines de photographies : autoportraits, natures mortes, voyages en Suisse, en Savoie, à Venise. Lippmann devient en 1892 membre de la Société française de Photographie, dont il assumera la présidence de 1896 à 1899, montrant ainsi son intérêt pour la photographie elle-même comme moyen d’expression, voire d’art. Il devient membre d’honneur de la Royal Photographic Society en 1897. Son succès est mondial en 1900, lorsqu’il présente une exposition dans le pavillon français de l’Exposition universelle de Paris. En 1908, année où il reçoit le prix Nobel pour avoir élaboré sa théorie ondulatoire de la lumière dont la photographie interférentielle est le résultat pratique, il rencontre Edward Steichen, à qui il présente les quatre photographies prises en 1894 par les frères Lumière. Steichen écrit à Alfred Stieglitz une lettre, publiée dans leur célèbre revue de photographie Camera Work. Il fait part de son admiration devant le procédé, trouve les images éblouissantes et pense qu’il faudrait aller voir chez Renoir pour trouver l’équivalent dans la luminosité des couleurs. Une appréciation élogieuse sous la plume de l’un des meilleurs photographe et critique de l’époque.

Mais en 1908, malgré de nombreux progrès dans la fabrication du matériel de prise de vue et celle des plaques, malgré les concours de projection de photographies Lippmann organisés en France et en Belgique, le procédé est déjà condamné et ne trouve pas de débouché industriel suffisant. Le temps de pose d’une minute est encore long, le procédé complexe et coûteux, et il n’est pas possible de faire des copies. Comme le daguerréotype, la photographie Lippmann est unique, handicap décisif pour un médium dont le développement est en partie basé sur ses qualités sérielles.

A peu près à la même époque, vers 1905/1907, les frères Lumière mettent au point leur plaque autochrome, basée sur les trois couleurs primaires, qui sera commercialisée, avec succès cette fois, dès 1910. Au moment où il reçoit la plus haute distinction scientifique, Lippmann sait que son procédé est condamné, même si sa théorie physique reste une des grandes et élégantes découvertes du XIXème siècle.

Lippmann travaille encore à l’élaboration d’une « photographie intégrale », capable de restituer le relief, et changer d’aspect avec le changement de point de vue du spectateur, et meurt le 13 juillet 1921, de retour du Canada, sur le paquebot France.

Toutes les photographies réalisées par Lippmann lui-même sont aujourd’hui conservées au Musée de l’Elysée, qui possède ainsi la plus importante collection au monde de photographies interférentielles.


Daniel Girardin est conservateur du Musée de l'Elysée.