4 pionniers de la photographie animalière #1 : Étienne-Jules Marey

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Étienne-Jules Marey étudie le mouvement dès ses débuts en médecine : il rédige sa thèse sur la circulation sanguine, puis un essai sur les mouvements du cœur et de la respiration, avant de donner des cours sur les influx nerveux. En 1869, nommé professeur au Collège de France, il publie plusieurs articles sur le vol des oiseaux et des insectes. En 1873, dans son essai La Machine animale, locomotion terrestre et aérienne, il avance notamment l’idée que, contrairement à ce qui a toujours été représenté en peinture, les chevaux au galop n’ont jamais simultanément les quatre fers en l’air. Marey, qui plus jeune voulait être ingénieur plutôt que médecin, invente régulièrement de nouveaux dispositifs, tels que le sphygmographe, les insectes artificiels ou les chaussures exploratrices, pour mettre ses postulats à l’épreuve. Il est donc particulièrement intéressé par l’expérience photographique qui permet à l’Américain Eadweard Muybridge de démontrer, en 1878, que son hypothèse concernant le galop des chevaux est exacte.

Du fusil photographique à la chronophotographie

En 1881, Marey rencontre Muybridge. Dès lors, la photographie devient son instrument principal pour l’étude graphique du mouvement. En 1882, pour observer des oiseaux en vol, le scientifique invente un fusil photographique, qui prend douze images par seconde avec un temps de pose d’1/720^e de seconde sur une plaque en verre photosensible circulaire. Il présente à l’Académie des sciences des images de mouettes et de chauve-souris en vol, puis publie Photographies instantanées d’oiseaux en vol. 

Avec l’aide de son assistant Georges Demenÿ, Marey fait évoluer son invention au fil des années et publie régulièrement ses découvertes. En 1889, il adapte son fusil chronophotographique pour passer de la plaque photosensible à la pellicule souple. Cette avancée considérable permet de passer d’une suite d’impressions sur une même surface à une série de photogrammes isolables : la chronophotographie est née.

Marey s’intéresse principalement à la locomotion humaine car la Station physiologique qu’il bâtit avec Demenÿ au Parc des Princes, près de Paris, est subventionnée par l’État pour analyser la biomécanique de l’homme dans le but d’améliorer l’entraînement des soldats après la défaite de la France dans la guerre de 1870. Cependant, Marey continue d’étudier les animaux. Il publie par exemple, en 1888, Des mouvements de la natation de l’anguille, en 1893, les Mouvements de natation de la raie, en 1894, Des mouvements que certains animaux exécutent pour retomber sur leurs pieds lorsqu’ils sont précipités d’un lieu élevé, ou encore plusieurs études sur les chevaux. Aidé de Demenÿ, il précise le mécanisme de ses inventions jusqu’à capter, grâce à un microscope, le mouvement de vorticelles, des micro-organismes vivant dans l’eau douce.

Un intérêt scientifique

L’intérêt de Marey pour la photographie animalière n’a rien d’une démarche d’esthète : il est purement scientifique. Son objectif est d’observer les humains et les animaux en mouvement dans l’espace, à l’air libre et en pleine lumière plutôt que dans un laboratoire, « sans troubler en rien les fonctions qu’ils ont pour but de nous faire connaître », c’est-à-dire sans en passer par des conditions d’expérience qui altèrent l’état du sujet, à plus forte raison sans recours à la dissection. 

On remarque, sur de nombreuses chronophotographies, la présence d’autres appareils de mesure disposés dans le champ. En effet, la chronophotographie n’est qu’une méthode parmi d’autres pour obtenir des données sur la locomotion des sujets étudiés. Tout l’enjeu de la méthode graphique défendue par Marey est de croiser les résultats obtenus pour opérer des déductions. En enregistrant les images de plusieurs espèces, le scientifique effectue également des études comparées, qui lui permettent notamment de dégager les liens entre les formes d’un organe et les particularités de ses fonctions. De plus, Marey dispose des appareils sous plusieurs angles pour obtenir des prises de vues qui révèlent chacune des détails différents et permettent d’obtenir une saisie globale de la locomotion.

Le vol des oiseaux

En capturant au fusil puis avec la chronophotographie le vol de plusieurs oiseaux, puis d’insectes, Marey tente par exemple de répondre aux questions suivantes, qu’il se posait déjà en 1868 :

« L’oiseau soutenu dans les airs y garde-t-il un niveau sensiblement constant, ou bien subit-il des oscillations dans le plan vertical ? N’éprouve-t-il pas, par l’effet intermittent du battement de ses ailes, une série de remontées et de descentes dont l’œil ne saurait saisir la fréquence ni l’étendue ? — D’autre part, dans son transport horizontal, l’oiseau n’est-il pas animé d’une vitesse variable ? Ne trouve-t-il pas dans l’action de ses ailes une série d’impulsions qui donnent à son transport un mouvement saccadé ? »

Avec la chronophotographie, Marey porte le nombre d’images à plus de cent par seconde. Ainsi, « dans un coup d’aile que l’œil n’a pas le temps de saisir, l’appareil détermine, avec une précision parfaite, plus de vingt phases successives, passant de l’une à l’autre par transitions presque insensibles ». En comparant les données recueillies sur de nombreuses espèces d’oiseaux, il peut conclure en 1887, que tous les oiseaux utilisent leurs ailes d’une façon similaire. Marey dispose en outre des repères sur plusieurs parties de l’anatomie des oiseaux, ce qui lui permet d’étudier plus précisément encore la trajectoire des volatiles, ainsi que le jeu de leur masse et de la résistance de l’air pendant leur vol.

Si la connaissance des êtres vivants motive le scientifique, il pointe également un autre enjeu de ses recherches :

« Les adeptes de l’aviation espèrent qu’on réalisera quelque jour une machine capable de transporter l’homme dans les airs, mais beaucoup d’entre eux sont troublés par un doute : ils se demandent si la force de l’oiseau n’excède pas celle des moteurs connus. Les expériences ci-dessus peuvent déjà les rassurer, car si nous comparons la force musculaire des oiseaux à celle de la vapeur, nous voyons qu’un muscle serait assimilable à une machine à très basse pression. »

En 1887, les ornithologues ne sont pas les seuls à rêver de comprendre « le mécanisme encore obscur du vol plané ».

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