Il marque également l'histoire de la photographie en effectuant les fameux tirages des vingt-neuf clichés choisis par Jean-Charles Langlois et Léon-Eugène Méhédin à leur retour de la guerre de Crimée. Le peintre Langlois, accompagné par le jeune photographe élève de Le Gray, avait été chargé de réunir les éléments nécessaires à un panorama sur le siège de Sébastopol en 1855. Martens est alors spécialiste des prises de vues panoramiques et photographe du cabinet de l'empereur. Ses tirages furent offerts au maréchal Pélissier, général en chef de l'armée d'Orient, et à l'empereur Napoléon III.