# BECQUEREL ET LA PHOTOGRAPHIE
## COULEUR EN 1848

Marie-Angélique LANGUILLE*, Théa DE SEAUVE, Bertrand LAVÉDRINE

Centre de Recherche sur la Conservation [CNRS - MNHN - ministère de la Culture], Paris, France
*marie-angelique.languille@cnrs.fr

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

En 1848, Edmond Becquerel (1820-1891) introduit un procédé de photographie capable de reproduire les couleurs naturelles. Ces images dites « photochromatiques » ne connaitront pas d'applications pratiques parmi les photographes ; elles susciteront cependant un long débat au sein de la communauté scientifique pour expliquer l'origine des couleurs.

https://doi.org/10.1051/photon/20412431

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L'objectif de cet article est de retracer la genèse des premières photographies couleur réalisées par Edmond Becquerel. Il abordera le contexte qui a conduit à l'invention de ce procédé, tout en examinant le débat scientifique qui a émergé quant à l'origine des couleurs de ces images.

### EDMOND BECQUEREL, DE SON INTÉRÊT POUR LA LUMIÈRE À LA PHOTOGRAPHIE

L'intérêt de Becquerel réside dans l'étude de la lumière, comme en témoigne le titre de sa thèse soutenue en 1840 à la faculté des sciences de Paris, intitulée « Des effets chimiques et électriques produits sous l'influence de la lumière ». Ses travaux s'appuient tout naturellement sur les réactions photochimiques mis en œuvre dans une photographie naissante

et en pleine effervescence. En 1842, il propose une alternative à l'étape de développement aux vapeurs de mercure du daguerréotype, en y substituant une exposition à une lumière rouge, qu'il nomme « rayons continuateurs ».

E. Becquerel est alors aide naturaliste, assistant de son père Antoine César titulaire de la chaire de physique appliquée au Muséum d'Histoire naturelle. Ses travaux sur la lumière exploitent la sensibilité spectrale de la plaque daguerrienne afin d'explorer la continuité entre les rayonnements ultraviolets et visibles [1]. L'idée novatrice de Becquerel consiste à évaluer l'interaction entre la lumière et la surface photographique en mesurant l'intensité des courants induits par la réaction photochimique. Il démontre ainsi la continuité du spectre solaire au-delà du violet dès 1843. Cette photographie qui est devenue pour lui

un objet de recherche lui permet des avancées en physique expérimentale et également des découvertes empiriques comme celle, en 1848, de l'enregistrement du spectre solaire avec ses couleurs naturelles sur une plaque d'argent sensibilisée par l'action du chlore [3].

### L'IMAGE PHOTOCHROMATIQUE, LE PROCÉDÉ

Le procédé, simple, commence par la préparation d'une couche sensible à la lumière sur une plaque argentée semblable à celle du daguerréotype. Becquerel s'appuie sur les premières tentatives photographiques avec le chlorure d'argent de Nicéphore Niépce ou de William Henry Fox Talbot. Les observations du chimiste Thomas Johann Seebeck qui rapporte en 1810 qu'un papier imprégné de chlorure d'argent –et pré-exposé à la lumière blanche–
prend des teintes différentes en fonction
de la couleur de la lumière et que ces
teintes apparaissent semblables à celles
des lumières d'exposition, l'auront éga-
lement probablement inspiré. En 1840,
Robert Hunt et John Frederick William
Herschel étudient les propriétés pho-
tochromiques du chlorure d'argent en
entrevoyant une application à la photo-
graphie en couleurs. Becquerel s'inscrit
dans cette lignée de travaux sur le chlo-
rure d'argent qu'il prépare « par tous les
procédés possibles ». Il propose deux
méthodes : soit il sensibilise le plaqué
d'argent par immersion dans une solu-
tion de chlorure de cuivre soit il la sensi-
bilise par une méthode électrochimique
qui lui permet d'obtenir des couches
sensibles plus homogènes et un rendu
des couleurs plus répétable. Becquerel

obtient un spectre solaire en réfléchis-
sant la lumière du soleil à l'aide d'un
héliostat puis en la dispersant à travers
un prisme et en concentrant la lumière
sur la plaque sensible pendant plu-
sieurs heures. Il reproduit par ailleurs
des estampes colorées par contact avec
la plaque sensible. Il réalise enfin des
prises de vue dans une chambre photo-
graphique ; « eu égard à la paresse de la
substance », c'est-à-dire sa faible sensibi-
lité, les durées d'exposition sont longues.
Le procédé souffre cependant de deux
inconvénients majeurs : d'une part, les
temps d'exposition dans la chambre pho-
tographique restent longs, d'autre part
l'image n'est pas fixée et disparaît len-
tement à la lumière. Becquerel indique
que les images peuvent se conserver
à l'obscurité.

DES TENTATIVES POUR
AMÉLIORER LE PROCÉDÉ

Claude Félix Abel Niépce de Saint Victor (1805-1870) prend la suite des travaux de Becquerel avec le double objectif de réduire le temps d'exposition et de fixer ces images photochromatiques. Pour cela, il teste de nombreuses solutions de sensibilisation de chlorures. Il travaille à produire des images dans la chambre photographique ; il réalise des prises de vue de gravures colorées,

de fleurs, d'une poupée, de minéraux
et de vitraux, en quinze minutes au
soleil. Il tente de fixer les couleurs de
ses images en ajoutant au procédé une
étape d'application d'un vernis. Alphonse
Poitevin (1819-1882), Edmond de Saint
Florent (1830-après 1904), René Colson
(1853-1941) s'appliquent à améliorer le
procédé dans une variante sur support
papier, sans plus de succès [4]. Quelques
images photochromatiques sont à ce
jour conservées à l'obscurité dans les
réserves du Conservatoire national des
arts et métiers, du musée Nicéphore
Niépce, du Muséum national d'histoire
Naturelle ou encore de la Société fran-
çaise de photographie.

DÉBAT SUR L'ORIGINE
DES COULEURS

La nature de la couche sensible issue de
la réaction du chlore et de l'argent restait
jusqu'à peu indéterminée ainsi que l'ori-
gine des couleurs qui s'y forment. Pour
Becquerel, elles sont « en dehors de tout
ce que l'on sait sur l'optique » [5]. L'origine
des couleurs de ces images a animé un
large débat au 19e siècle, débat polarisé
entre les tenants d'une origine chimique
des couleurs -les couleurs seraient dues
à l'absorption sélective de la lumière par
un composé coloré de la couche image, et
ceux d'une origine physique -les couleurs
seraient dues à un phénomène d'interfé-
rences lumineuses.

Becquerel tente une explication à partir
du caractère vibratoire de la lumière :
« La lumière étant le résultat de vibra-
tions transmises des corps lumineux
jusqu'à la rétine, et chaque rayon du
spectre correspondant à une vitesse de
vibration différente, il peut se faire que
la substance sensible qui a été impres-
sionnée par un rayon, c'est-à-dire par
des vibrations d'une certaine vitesse,
ait acquis la faculté de vibrer plus faci-
lement ensuite sous l'action des vibra-
tions de même vitesse que celle de ce
rayon. Ainsi il se produirait dans cette
circonstance le même phénomène que
celui qui se passe quand une réunion de
sons vient frapper une corde tendue... »
[3]. Mais il ne s'explique pas que seule
la substance sensible qu'il a préparée ait
une telle capacité.

**Figure 1.** Edmond Becquerel, Spectres solaires, 1848, images photochromatiques, musée Nicéphore Niépce, Chalon-sur-Saône. Ces deux reproductions de spectres solaires ont été obtenues sur deux plaques sensibles préparées par électrochimie : celle du haut n'a pas subi d'étape de préexposition aux rayons infrarouges, contrairement à celle du bas comme décrit dans le cartouche.
© Musée Nicéphore Niépce.

<figure><img src="image_2.png" /></figure>
Certains ont répliqué les expériences de Becquerel, d'autres ont apporté une explication théorique, d'autres enfin ont réfuté des hypothèses. Pami eux, Gustav Friedrich Wilhem Zenker (1829-1899) propose une explication interférentielle des couleurs des images photochromatiques, tout en donnant tort à ceux qui expliquent les couleurs par des épaisseurs variables de couches minces. Selon lui des plans de particules d'argent métallique seraient formés à intervalles réguliers dans la couche sensible lors de l'exposition à la lumière colorée, induisant des interférences constructives et destructives. Pour le chimiste et photographe William de Wiveleslie Abney (1843-1920), les images du spectre solaire qu'il produit sur un support transparent ont les mêmes couleurs en réflexion et transmission. Il s'oppose ainsi à une origine interférentielle et pense que les couleurs seraient dues à des produits d'oxydation et de réduction du sel d'argent constituant la couche sensible. Gabriel Lippmann (1845-1921), qui reçut le prix Nobel de physique en 1908 pour le procédé photographique couleur interférentiel, se positionne contre une origine interférentielle des images de Becquerel dans sa conférence de remise du prix. Depuis lors, l'hypothèse d'une origine physique des couleurs semblent pour autant avoir dominé la littérature. Récemment, une nouvelle hypothèse a été proposée, celle d'une origine plasmonique des couleurs. La caractérisation par spectroscopies et microscopies électroniques d'images photochromatiques répliquées en laboratoire a montré que les couches sensible et colorées sont composées d'une matrice de grains de chlorure d'argent décorés de nanoparticules d'argent métallique. Les couleurs trouveraient leur origine dans les cortèges de nanoparticules métalliques, qui varient, en taille, forme et localisation selon les couleurs, du fait de leurs propriétés d'absorption plasmonique particulières [6, 7].

## CONCLUSION

Edmond Becquerel s'inscrit ainsi dans une période foisonnante de recherche sur la lumière et d'innovations photographiques tout aussi marquantes. Sa

création continue d'intriguer jusqu'à nos jours. Souvent confondues avec les plaques interférentielles de Gabriel Lippmann, voire négligées depuis l'avènement de la photographie couleur trichromatique, les images photochromatiques demeurent la première réussite notable de la photographie en couleur. Bien que les récentes études

sur l'origine des couleurs de ces images semblent écarter les hypothèses pigmentaires et interférentielles, cet objet photographique continue d'exercer une certaine fascination auprès des scientifiques, des artistes photographes et des plasticiens et plasticiennes, notamment en raison de la nature éphémère de ces images [6].

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 3.** Edmond Becquerel, extrait de notes et expériences, feuillet daté du 20 janvier 1848. Description de la préparation de la plaque sensible et des teintes que celle-ci prend. Manuscrits du fonds Becquerel, bibliothèque centrale du Muséum national d'Histoire naturelle. © M.-A. Languille.</figcaption></figure>

## REFERENCES

[1] J. Fatet, « Les recherches d'Edmond Becquerel sur la nature de la lumière entre 1839 et 1843, histoire d'une interaction réussie entre science et photographie. », Thèse de doctorat, Université Claude Bernard Lyon 1, 2005.

[2] B. Lavédrine, Support-Tracé 20, 43 (2021).

[3] E. Becquerel, « Chapitre IV. Reproduction des couleurs par l'action de la lumière », in La lumière, ses causes et ses effets. Tome second : Effets de la lumière. Livre III : Photographie, Paris: F. Didot frères, fils et Cie, 1867, p. 209-234.

[4] E. de Saint-Ours, La photochromie : réception critique et développements (1848-1895), Mémoire de stage, Centre de Recherche sur la Conservation, Paris, 2015.

[5] E. Becquerel, Comptes Rendus Hebd. Séances Académie Sci. 26, 181 (1848).

[6] T. de Seauve, « À l'origine des couleurs des images photochromatiques d'Edmond Becquerel : étude par spectroscopies et microscopies électroniques », Thèse de doctorat, Université Paris Sciences et Lettres, 2018.

[7] V. Seauve et al., Angew. Chem. 132, 9198 (2020).