Objectif portrait Petzval, vers 1890, de la collection de l’auteur.

C’est incroyable pour moi que nous approchions rapidement du 200^th anniversaire de la première photographie réalisée: Niepce Vue depuis la fenêtre du Gras, prise en 1827. Mon dernier message conclu avec le match de cage de caméra de style WWF qui a été le début de la photographie. Daguerre et Fox Talbot étaient les principaux combattants. Sir John Herschel a arbitré le match de manière plutôt impartiale et a aidé les deux parties (et la photographie) de manière égale. Hippolyte Bayard a fait une entrée spectaculaire sur la corde supérieure après la fin de la bataille, mais n’a vraiment pas affecté les choses du tout. Enfin, Frederick Scott Archer est sorti du vestiaire pour devenir le dernier homme debout sur le ring.

Quand les caméras sont arrivées, tout à coup, rien n’était plus correct et distingué dans la fabrication de lentilles

Mais ce fracas n’est pas ce dont je veux parler aujourd’hui. L’histoire du développement précoce des lentilles est peut-être encore plus méchante. La fabrication de lentilles était une profession respectée avant que quiconque ne prenne des photos – pensez aux lunettes, aux lunettes d’opéra, aux microscopes, aux télescopes et autres. Les clients des fabricants de lentilles étaient les plus aisés. Les bonnes manières et le comportement distingué étaient à l’ordre du jour dans les cercles de fabrication de lentilles. Sauf pour John Dolland; Dolland était sordide, préfigurant l’avenir.

Quand les caméras sont arrivées, tout à coup, rien n’était plus correct et distingué dans la fabrication de lentilles. Toutes les grandes traditions de la photographie ont commencé: vol, tricherie, violation des brevets et des droits d’auteur, utilisation d’insultes personnelles pour contrer les faits et nationalisme rampant. C’est ce dont j’ai hâte de parler dans cet article.

Objectifs Avant La Photographie

Les gens fabriquent des lentilles en verre depuis au moins les anciens Égyptiens. L’invention des lunettes vers 1300 a créé un marché suffisamment important pour en faire une entreprise rentable, voire de niche. Le marché des lentilles s’est développé tout au long des années 1600, alors que les lentilles sont devenues utilisées dans les télescopes, les microscopes et les caméras obscures. Dans les années 1700, la plupart des villes avaient plusieurs boutiques de fabricants de lentilles. Il s’agissait généralement d’entreprises familiales, les pères formant leurs fils au métier.

Les lentilles étaient généralement simples; simples morceaux de verre concaves ou convexes. Ceux-ci étaient très bien pour les lunettes, mais avaient une aberration chromatique massive, ce qui était un problème dans les télescopes et les microscopes. Newton avait suggéré que différents types de verre pouvaient être combinés pour contrer la « chroma » faisant une lentille « achromatique ». Un inventeur anglais, Chester Moore Hall, a trouvé un moyen de le faire vers 1730. Il voulait garder l’idée secrète, espérant avoir un meilleur télescope que ses collègues. Ainsi, il avait payé un fabricant de lentilles pour fabriquer un élément en verre couronne (verre peu réfractile), un autre pour fabriquer un élément correspondant en verre silex (verre « plombé » hautement réfractile), et prévoyait de combiner lui-même les éléments.

Pourquoi L’Ont-Ils Appelé Crown and Flint Glass?

Le terme verre à couronne provient des premières méthodes de fabrication de fenêtres. C’était du verre sodocalcique ordinaire contenant du silicium et un peu de potassium. Pour faire une fenêtre, le verre a été soufflé dans une sphère, qui a ensuite été attachée à une tige et filée de sorte que la force centripète l’a aplatie en une feuille. Les parties plates de la feuille étaient découpées en vitres, la partie centrale épaisse où elle était fixée au tuyau s’appelait la « couronne ». Si vous voulez voir le verre de la couronne en cours de fabrication, vérifiez ce hors.

Couronnes de verre utilisées dans une première fenêtre. Angelika Kauffmann – Musée à Schwarzenberg, Autriche.

Le verre de silex contient un pourcentage élevé de plomb, ce qui augmente l’indice réfractile. La source originale de silicate de plomb était des nodules de silex trouvés dans le sud-est de l’Angleterre. Ce type de verre a été utilisé pour fabriquer des gobelets en verre coupé et autres; la réfraction élevée donne aux coupes leur couleur brillante. Le verre au plomb n’est plus utilisé dans les lentilles pour des raisons environnementales; aujourd’hui, le dioxyde de titane et le dioxyde de zirconium sont couramment utilisés dans le verre hautement réfractile.

Retour à la fabrication de lentilles

Les deux fabricants de lentilles avec lesquels Hall a conclu un contrat étaient tous deux plutôt occupés, de sorte que chacun a payé un troisième fabricant de lentilles, George Bass, pour fabriquer les deux éléments de lentille. Bass a remarqué comment les deux éléments s’emboîtaient et a compris la nature achromatique des éléments de lentille appariés, mais il a renvoyé les deux lentilles distinctes aux fabricants de lentilles d’origine sans rien dire. Pour eux au moins. Il a fait tranquillement quelques doublets achromatiques lui-même et quelques autres fabricants de lentilles les ont copiés.

Des années plus tard, Bass a mentionné cette lentille achromatique à John Dollond, dont le fils, Peter, était fabricant de lentilles. Notre garçon John a établi le côté sordide de la fabrication de lentilles, reproduisant ces lentilles et écrivant un papier dans le 1758 Transactions philosophiques de la Société Royaley affirmant qu’il avait tout compris lui-même. Dolland, bien sûr, a breveté l’invention. Bass et environ la moitié de l’Angleterre poursuivirent Dollond au sujet du brevet. Les tribunaux ont convenu que Dolland n’avait pas découvert l’achromat, mais parce qu’il était le premier à déclarer la demande commerciale, son brevet a été maintenu. Il est devenu assez riche, obtenant une royauté de chaque lentille achromatique fabriquée pendant plusieurs années.

En 1812, William Hyde Wollasston a compris comment plier les lentilles, en développant la lentille du ménisque. Cela a réduit la distorsion et la courbure du champ, rendant les lentilles ménisques populaires pour les obscurcissements de caméra. Comme il était déjà riche, Wollasston n’a pas pris la peine de breveter le ménisque.

De gauche à droite: une lentille convexe, une lentille ménisque et une lentille doublette achromatique. Jean-Pierre, 2021

Ainsi, ces trois types de lentilles étaient utilisés lors de l’invention des appareils photo: de simples éléments convexes et concaves, la lentille du ménisque et le doublet achromatique (dont le brevet était maintenant expiré). Niepce a utilisé une lentille de ménisque pour prendre la première photo, mais lui et Daguerre ont tous deux opté pour des lentilles à doublets achromatiques peu de temps après.

Chevalier Était Là En Premier

Charles Chevalier, un fabricant de lentilles de Paris, a fourni ces objectifs à Daguerre et Niepce pour leurs expériences de caméra, et a probablement présenté les deux hommes l’un à l’autre. Au fur et à mesure que Daguerre progressait dans ses expériences, il a constaté que les doublets achromatiques et les lentilles du ménisque étaient inadéquats en raison de leur courbure de champ et de leurs aberrations chromatiques. Ce dernier rendait la mise au point difficile, en particulier pour Daguerre, car son processus était le plus sensible à la lumière bleue, alors qu’il focalisait essentiellement la lumière jaune–verte. Chevalier a appris que l’inversion du doublet (conçu pour les télescopes) aplatissait quelque peu le champ, ce qui aidait. Finalement, il a développé un doublet achromatique en forme de ménisque qui réduisait l’aberration chromatique, aplatissait davantage le champ et facilitait la mise au point de l’objectif.

Ces objectifs, finalement connus sous le nom d’objectifs de paysage français, ont été utilisés dans les premiers appareils photo Daguerréotypes. Ils avaient un angle de vue d’environ 50 ° (équivalent à peu près à un objectif de 45 mm sur un appareil photo plein format aujourd’hui) et une ouverture F16. Chevalier méritait (mais ne reçut pas) un certain crédit pour avoir contribué à l’invention de la caméra par Daguerre.

Bien que Chevalier n’ait pas reçu de crédit, il s’en est bien sorti financièrement, car il était associé à Daguerre, qui était un homme d’affaires habile bien avant d’inventer la photographie. Chevalier a fabriqué les objectifs des premiers appareils photo sortis par Daguerre et Giroux juste après l’annonce de Daguerre et a continué à vendre ses objectifs de paysage français alors que la photographie explosait.

Charles-Louis Chevalier. Gravure au trait par E. Rosotte d’après lui-même. Collection Bienvenue. Domaine Public

Chevalier reçoit son premier tir

Quelques mois après l’annonce, les caméras daguerréotypes étaient partout (sauf en Angleterre) et des daguerréotypes étaient pris de tout (sauf des choses en Angleterre). Mais il y avait des problèmes. L’objectif Paysage français de Chevalier avait une ouverture maximale de F16, nécessitant des temps d’exposition de 15 à 45 minutes. Il présentait encore une courbure de champ et une aberration chromatique importantes. Et il est venu dans n’importe quelle distance focale que vous vouliez, tant que c’était 45mm (équivalent).

Ainsi, la Société Française d’Encouragement de l’Industrie Nationale a créé un concours, offrant un prix pour le meilleur objectif photographique à grande ouverture. Ce n’était pas censé être un concours équitable. La Société était en France. Les juges étaient français. Chevalier était un héros national français mineur; probablement le seul geek optique de toute l’histoire à obtenir un tel statut. Et les Français considéraient l’appareil photographique lui-même comme leur invention.

Chevalier a constaté que l’utilisation de deux lentilles achromatiques, plutôt qu’une, apportait plus de lumière

Chevalier était un bon concepteur de lentilles, cependant, et a immédiatement inscrit un objectif cool au concours. Il a constaté que l’utilisation de deux lentilles achromatiques, plutôt qu’une, apportait plus de lumière, ce qui rendait la lentille d’environ F6. Et dans un coup de génie, il a fabriqué l’objectif en plusieurs parties, de sorte que le canon entre les deux éléments pouvait être étendu. L’ajout d’une extension de barillet a considérablement modifié la distance focale, de sorte que le photographe a obtenu deux focales différentes dans un seul objectif. Il l’a appelé Photographe à Verres Combinés (Objectif photographique combiné) et l’a immédiatement inscrit au concours. Il a semblé, pendant un moment, que personne d’autre n’entrerait et Chevalier gagnerait par défaut.

Schéma de l’objectif Photographe à Verres Combinés de Chevalier. Jean-Pierre, 2021

Chevalier Photographe à Verres Combinés Image de l’objectif par Daderot, Domaine public, via Wikimedia Commons

Petzval Est À Côté

Jozeph Petzval n’était pas un concepteur de lentilles. Ses parents avaient prévu qu’il devienne cordonnier dans leur Hongrie natale. Comme beaucoup de fils aujourd’hui, il a rejeté les plans de ses parents pour son emploi rémunéré et a passé une décennie à l’université, car même alors, l’université était plus amusante que de fabriquer des chaussures. Au collège, il avait la réputation d’être un mathématicien doué, un escrimeur superbe et un homme qui ne craignait pas de faire savoir aux autres qu’ils avaient tort. Il aimait plutôt faire savoir aux autres qu’ils avaient tort, en fait. Il a vécu pour ça.

Jozeph Petzval, 1854, Dessin d’Adolf Duathage. L’image est dans le domaine public.

Il est diplômé en mathématiques et en génie civil de l’Université de Pest. (Pest a ensuite rejoint la ville de Buda, de l’autre côté du Danube, pour devenir Budapest.) Petzval est finalement devenu le président du département de mathématiques de l’Université de Vienne. Il avait des intérêts exceptionnellement larges, donnant des conférences sur l’optique, les équations différentielles, la mécanique, la balistique, l’ingénierie et les « vibrations sonores ». Il discutait constamment avec les administrateurs de l’université de ce qu’il considérait comme leurs méthodes d’enseignement dépassées. (Il avait apparemment raison, car ses conférences étaient parmi les plus populaires de l’Université.)

Petzval a discuté avec tout le monde

Être brillant est une bonne chose, mais Petzval l’a peut-être poussé trop loin; il considérait n’importe qui pas Petzval se trompe. Il a travaillé pendant des années sur ce que nous appelons aujourd’hui les transformations de Laplace, écrivant de nombreux articles et un livre en deux volumes sur le sujet. On pourrait bien les appeler transformations de Petzval aujourd’hui, sauf que Petzval a eu une querelle amère avec un étudiant, qui a riposté en affirmant que Petzval avait plagié le travail de Laplace (il ne l’avait pas fait) et Laplace a fini par obtenir du crédit.

Plus tard, dans une série de débats laids qui ont duré des années, Petzval s’est disputé avec Christian Doppler sur le principe Doppler. Fondamentalement, Petzval a utilisé des preuves mathématiques pour affirmer que le principe Doppler était faux, malgré les montagnes de preuves expérimentales montrant qu’il était correct. Il s’avère que si le principe de Doppler était correct, ses mathématiques comportaient des erreurs. Petzval a trouvé les erreurs et a donc considéré le principe Doppler comme faux.

Lors d’une réunion de l’Académie autrichienne des sciences, Petzval a publiquement qualifié Doppler de « petit scientifique » parce qu’il faisait des expériences, tandis que les « grands scientifiques », c’est-à-dire des scientifiques comme Petzval, faisaient des mathématiques. Le problème était que Doppler a découvert le principe par l’expérimentation; il essayait simplement d’utiliser les mathématiques pour l’expliquer. Petzval, trouvant les mathématiques manquantes, a supposé que la théorie devait également faire défaut.

Oh, oui. Retour à l’objectif de Petzval

Après avoir entendu parler du concours français, Petzval a décidé que les mathématiques et la géométrie devraient être utilisées pour améliorer la conception des lentilles et il a installé un laboratoire dans un monastère abandonné pour le faire. Mathématicien austro-hongrois qui n’avait jamais conçu d’objectif, participer à un concours d’objectifs français contre un Français jugé par un Français semblait aussi susceptible de réussir qu’une invasion hivernale de la Russie. Mais je suis sûr que Petzval a pensé qu’il faisait des mathématiques de « grand scientifique », tandis que Chevalier faisait juste des expériences, donc ça marcherait.

L’objectif Portrait Petzval était incroyablement net au centre, avait une ouverture d’environ F3,6 et avait un bokeh doux et brumeux loin du centre

Les mathématiques impliquées étaient intenses et Steve Jobs n’avait pas encore inventé l’ordinateur (fusion de la section des commentaires en 3, 2…) alors Jozeph a profité de ce qui était disponible. L’artillerie étant un domaine qui utilisait des mathématiques avancées telles que la trigonométrie et les logarithmes, Petzval se rendit auprès du général archiduc Ludwig, ennemi juré de tout ce qui était français, et lui expliqua son plan pour envahir l’optique française. Ludwig ordonna que huit canonniers et trois caporaux soient affectés pour aider Petzval dans ses calculs; donnant essentiellement à Petzval un ordinateur parallèle humain. Même avec toute cette aide, les calculs ont pris six mois.

À la fin de cette période, Petzval avait développé des formules mathématiques pour la courbure du champ (courbure de Petzval) et certaines aberrations, trouvé des moyens de les corriger et conçu deux lentilles. Le premier, appelé objectif Portrait Petzval, a placé l’ouverture au centre de l’objectif et a divisé l’un des doublets, laissant un espace d’air entre les deux. Cela lui a permis de courber les éléments séparément, en corrigeant la courbure de Petzval. L’objectif était incroyablement net au centre, avait une ouverture d’environ F3.6 et avait un bokeh doux et brumeux loin du centre.

Diagramme de l’objectif Portrait de Petzval. Jean-Pierre, 2021

Un objectif portrait Petzval plus tardif (vers 1890). Jean-Pierre, 2020

Petzval a passé un contrat avec Peter Wilhelm Friedrich von Voigtländer pour fabriquer ce premier objectif afin qu’il puisse l’inscrire au concours.

Alors, Comment Ça S’Est Passé ?

Vous vous demandez sûrement si les brillantes mathématiques de Petzval l’ont emporté, n’est-ce pas? Pas tellement. L’objectif Portrait de Petzval était nettement plus rapide (F3.6) et nettement plus net que le Photographe à Verres Combinés de Chevalier, et avait un bokeh plus agréable. Mais la Société française a remis une médaille de Platine et le prix à Chevalier, a sauté sur l’or, et a décerné à Petzval une médaille d’argent en tant que trophée de participation.

Mais les photographes ne se souciaient pas des médailles de platine ; ils n’aimaient pas l’objectif de Chevalier et il en vendait très peu. Les lentilles Portrait Petzval sont devenues l’objectif que tout photographe devait avoir. Pour vraiment s’y frotter, plus de lentilles Petzval ont été vendues à Paris, la ville natale de Chevalier, que n’importe quelle autre ville sur terre. Pourquoi Paris ? Parce que Paris dans les années 1850 était l’un des rares endroits sur terre où il était légal d’imprimer des photographies « artistiques » (prononcez « pornographiques »). La « carte postale française » (ainsi appelée en raison de sa taille; il était illégal de les envoyer par courrier) supportait plus de photographes (y compris beaucoup des premiers grands) que tous les autres types d’images combinés.

Malgré le succès de son objectif, Petzval a également trouvé un accord financier. Petzval breveta son objectif, bien sûr, et vendit à Voigtländer les droits de produire 600 d’entre eux pour les utiliser dans un appareil photo monobloc entièrement métallique que Voigtländer avait conçu, une sorte d’équivalent en 1845 d’un point and shoot.

Une réplique de la caméra Daguerréotype Voigtländer originale. Exposition au musée Tekniska, Stockholm, Suède. Daderot, CC0, via Wikimedia Commons

Voigtländer a procédé à la fabrication de milliers d’objectifs Petzval, non seulement pour son appareil photo, mais pour l’appareil photo de n’importe qui. Lorsque Petzval l’a poursuivi en justice, Voigtländer a emballé son usine et a déménagé à Braunschweig (aujourd’hui, c’est en Allemagne, bien sûr, mais à l’époque, c’était un État indépendant) où les brevets de Petzval n’étaient pas en vigueur. Voigtländer a vendu près de 60 000 lentilles Petzval sans payer de redevances et a fait fortune. Petzval n’a presque rien fait.

Petzval avait conçu un deuxième objectif, appelé le Dialyte. Il s’agissait d’un objectif paysage avec une ouverture plus petite mais une excellente netteté bord à bord. En 1856, il entre en affaires avec un autre fabricant de lentilles autrichien, Carl Dietzler, pour produire cet objectif, mais Dietzler fait faillite avant que l’objectif ne puisse être fabriqué. En 1859, la maison de Petzval a été cambriolée. Les seules choses volées étaient ses conceptions de lentilles et tous ses manuscrits optiques. Voigtländer a presque immédiatement commencé à produire l’Orthoskop, qui était essentiellement une copie conforme du Dialyte, à cette époque. Coïncidence ? Petzval ne le pensait pas et était catégorique sur le fait que Voigtländer avait cambriolé sa maison, mais il ne pouvait pas le prouver.

Peter Friedrich von Voigtländer, 1843, photographie de Johann Baptist Isenring. Image dans le domaine public.

Et Puis…

Petzval a fait beaucoup d’autres choses que vous ne connaissez peut-être pas. Il a conçu de meilleures lunettes d’opéra, des jumelles et des projecteurs, ainsi que des microscopes et des télescopes réfractaires améliorés. Il a développé des lampes à miroir utilisées dans les projecteurs de l’époque (dont la plupart utilisaient également des lentilles Petzval) et a publié la théorie selon laquelle le chauffage de certains solides jusqu’à ce qu’ils brillent émettait beaucoup plus de lumière que la simple combustion de gaz – mettant en place l’invention de la lumière à la chaux.

En 1851, Doppler suggéra à l’Académie autrichienne des sciences d’organiser son propre concours pour l’amélioration de la photographie, comme l’avaient fait les Français. Petzval a opposé son veto à la proposition, bien que nous ne sachions pas si c’était parce qu’il n’aimait pas tout ce qui était Doppler, il a estimé que c’était une atteinte à sa région, ou c’était juste un autre exemple de Petzval étant Petzval.

Après la perte de ses manuscrits en 1859, Petzval a complètement abandonné l’optique et n’a plus jamais travaillé dans le domaine. Il s’installe dans son atelier abandonné du monastère et épouse sa gouvernante. Elle mourut quelques années plus tard et Petzval se retira de l’enseignement et vécut seul dans le monastère jusqu’à sa mort en 1891, avec seulement son cheval pour compagnon. Le glacier Petzval en Antarctique et le cratère Petzval sur le côté obscur de la lune portent son nom. D’une certaine manière, l’emplacement de ces hommages semble approprié.

Chevalier, quant à lui, poursuivit son activité d’optique avec un succès modéré jusqu’à sa mort prématurée en 1859.

Voigtländer a largement laissé son entreprise se diriger tout en tâtant de la politique autrichienne et allemande jusqu’à sa mort en 1878. Voigtländer Optics est devenue une entreprise publique en 1898, puis une division de Schering AG, et plus tard une partie de Zeiss. Zeiss l’a finalement vendu à Rollei, qui a fait faillite. Ringfoto et ALFO Marketing ont acheté le nom Voigtländer de la procédure de faillite de Rollei et ont concédé le nom sous licence au fabricant de lentilles japonais Cosina qui l’utilise pour marquer certains de leurs objectifs aujourd’hui.

Les choses sont bouclées. Les objectifs Voigtländer d’aujourd’hui, tout comme les premiers objectifs Voigtländer, sont essentiellement le nom Voigtländer attribué au bon design de quelqu’un d’autre.

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