Revue des actions à distance capables
d’influencer les couches photographiques
René Colson
1900
Colson, René ( 1900 ) , Revue des actions à distance capables d’influencer les couches photographiques , Bulletin de la Société Française Photographique, 1900, p 481-490 )
Présentation du texte :
À la fin du XIXᵉ siècle, la question essentielle de la photographie n’est plus seulement de produire une image, mais d’empêcher qu’elle ne se forme involontairement. On découvre alors que les supports photographiques, extrêmement sensibles, peuvent réagir à distance sous l’effet d’actions invisibles de nature radiative (rayons X, radioactivité), photo-chimique (lumière diffuse, ultraviolets, phosphorescence) ou chimique (gaz, vapeurs métalliques, émanations organiques). C’est dans ce contexte que les vapeurs ammoniacales ont été étudiées par René Colson, d’autant plus qu’elles étaient très répandues dans les ateliers, les laboratoires et les matériaux d’emballage, et qu’elles possédaient un fort pouvoir réducteur susceptible de voiler ou de sensibiliser anormalement les couches photographiques. La conservation des plaques et des papiers devient ainsi une véritable problématique scientifique, puisqu’une image peut désormais apparaître sans exposition volontaire, par simple interaction avec un environnement physiquement et chimiquement actif.
Sylvain Bourgois.
REVUE DES ACTIONS À DISTANCE CAPABLES D’INFLUENCER LES COUCHES PHOTOGRAPHIQUES (*)
Par M. le commandant R. Colson
Depuis que les rayons Röntgen ont montré l’existence d’une influence, jusqu’alors inconnue, capable d’impressionner à distance et au travers de corps opaques les couches photographiques, les recherches se sont multipliées dans cette voie et n’ont pas tardé à amener la découverte d’autres causes qui donnent lieu à des effets analogues. Tous les phénomènes dans lesquels la source de l’influence active peut être éloignée de la surface sensible sont compris dans l’expression générale d’« actions à distance ». Ces actions sont pour le photographe un ennemi d’autant plus dangereux qu’elles s’exercent d’une façon invisible, sournoise, et que, lorsque le mal est fait, on n’a pas toujours la ressource d’en trouver facilement la véritable origine pour l’éviter à l’avenir. Aussi me paraît-il utile de réunir ici, à l’intention des praticiens, les renseignements certains et déjà nombreux qui résultent de travaux publiés de différents côtés sur cette importante question ; on en déduira les précautions à prendre dans la conservation et la manipulation des préparations photographiques actuellement en usage, depuis la fabrication jusqu’au fixage.
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2e série, tome XVI — n° 20, 1900
Ces actions à distance forment deux catégories bien distinctes au point de vue de leur mode de fonctionnement : les unes sont constituées par un rayonnement, c’est-à-dire par un mouvement vibratoire qui part de la source et qui agit dynamiquement sur la couche sensible ; les autres sont exercées par des gaz ou vapeurs qui émanent de certains corps et qui agissent chimiquement sur la couche sensible. Le mode de propagation de ces deux genres d’actions est tout différent et permet de les distinguer : le rayonnement se transmet en ligne droite dans un même milieu, traverse certaines substances même de contexture serrée, et peut présenter, comme pour la lumière, les phénomènes de réflexion, de réfraction, de diffraction et de polarisation, tandis que les gaz et vapeurs se diffusent dans l’air en contournant les obstacles et ne traversent que les substances poreuses.
Nous allons examiner successivement ces deux catégories en suivant l’ordre historique.
Rayonnements
La pratique des rayons X est aujourd’hui bien connue, et l’on sait que, si ceux qui agissent sur la plaque photographique traversent facilement de fortes épaisseurs de papier, de carton et de bois, ainsi que l’aluminium, etc., ils sont plus ou moins arrêtés par le verre et par les métaux lourds. Par conséquent, les boîtes de plaques sensibles devront être tenues loin des tubes de Crookes en fonctionnement et être protégées par d’épaisses lames de verre ou de plomb.
À la suite de la découverte de Röntgen (1895), on a cherché si certaines sources lumineuses n’émettraient pas des rayons capables de traverser les corps opaques. En 1896, plusieurs expérimentateurs ont signalé des effets obtenus sur des plaques au gélatino-bromure au travers de papier, carton, bois, sous l’influence de l’arc et de l’étincelle électriques (1).
(1) Voir mon ouvrage : La plaque photographique, Carré et Naud, éditeurs, 1897.
Ces résultats, qui ont été attribués à des radiations ultraviolettes et qui n’ont pu être reproduits d’une façon sûre, doivent tenir à certaines conditions particulières ; ils indiquent toutefois qu’il est prudent de se méfier du voisinage de ces sources.
Il en est de même pour l’éclairage à l’aluminium et au magnésium.
Les effets des substances phosphorescentes et fluorescentes sont plus certains, ainsi qu’il résulte de communications concordantes faites en 1896 par différents expérimentateurs. M. Henri Becquerel a étudié en particulier l’effet des composés de l’uranium. Il a d’abord montré (*) que le sulfate double d’uranium et de potassium, soumis aux rayons solaires, émet des radiations qui impressionnent la plaque photographique au travers du papier noir. Puis il a constaté que l’activité des sels d’uranium subsiste après la fluorescence, qu’elle se maintient ensuite indéfiniment et que tous les sels d’uranium donnent le même résultat. Il est ainsi amené à étudier l’uranium lui-même et découvre que ce métal est la source des radiations observées sans qu’il soit besoin de recourir à une surexcitation étrangère ; elles traversent le papier, le carton, le bois et les métaux légers, comme les rayons Röntgen.
L’uranium a ainsi ouvert la liste des corps dits radioactifs, c’est-à-dire pourvus, en permanence, d’un rayonnement actif. Depuis, la radioactivité a été reconnue dans d’autres métaux et leurs composés, en particulier dans le thorium, dans le polonium et le radium, par M. et Mme Curie, dans le baryum — surtout dans le sulfate, le chlorure et le carbonate — par M. Béla von Lengyel.
Ces phénomènes de radioactivité sont plutôt affaire de laboratoire ; mais il m’a paru bon de les signaler ici en raison de l’introduction de quelques-uns de ces composés dans différents verres.
Gaz et vapeurs
L’action des gaz et vapeurs est évidemment plus importante que les actions précédentes au point de vue de la pratique photographique, parce que les sources de gaz et de vapeurs nuisibles sont beaucoup plus nombreuses et plus répandues dans l’usage courant.
Si l’on voulait exposer un historique complet de la question, il faudrait citer tout d’abord les expériences que fit Nicéphore Niépce en 1816 pour essayer de fixer les premières images qu’il obtenait dans la chambre noire sur son mystérieux papier, qui était rendu sensible, ainsi que je l’ai montré (1), par un mélange de chlorure et d’azotate d’argent. En soumettant ce papier, à l’état humide, pendant la pose, à des dégagements gazeux, il a constaté que le chlore blanchissait les parties noircies par la lumière, que l’hydrogène n’avait pas d’influence notable et que l’acide carbonique diminuait la sensibilité. Ces effets s’expliquent facilement par les réactions chimiques qui ont lieu en présence de la dissolution d’azotate d’argent [AgNO₃(s) –> Ag⁺ (aq) + NO₃⁻(aq) ] et peuvent se reproduire aujourd’hui dans la manipulation des papiers sensibles.
(1) Mémoires originaux des créateurs de la photographie, Carré et Naud, éditeurs, 1898.
Dans la remarquable étude faite par MM. Davanne et Girard (2) sur le papier au chlorure et à l’azotate d’argent, est mise en évidence l’action nuisible des émanations d’acide sulfhydrique, qui déterminent la formation de sulfure d’argent noir, à reflets métalliques et irisés.
(2) Bulletin de la Société française de Photographie, 1855–64.
Niépce de Saint-Victor s’est servi aussi de papier au chlorure [AgCl(s) –> Ag⁺ (aq) + Cl⁻(aq) ]et à l’azotate d’argent [AgNO₃(s) –> Ag⁺ (aq) + NO₃⁻(aq) ] dans les recherches qu’il a exécutées de 1857 à 1867 sur l’emmagasinement de la lumière par les corps (3). Il a constaté en particulier que ce papier était impressionné lorsqu’il était placé à petite distance d’une feuille de papier blanc préalablement exposée au soleil, ou encore lorsqu’il était disposé à l’ouverture d’un tube en fer-blanc dans lequel il avait introduit un carton imprégné d’une solution d’azotate d’urane ou d’acide tartrique et soumis aux rayons solaires ; cette action se manifestait même au travers d’une feuille de papier. L’abbé Laborde a montré en 1859 (4) que, dans ce dernier cas, l’effet produit sur le papier sensible était dû surtout à une émanation de substance volatile qui contournait les obstacles compacts, tels que le verre, et qui restait dans le tube même lorsque le carton insolé en était retiré. Après une série d’expériences, il fut amené à attribuer l’effet à la production d’acide formique par oxydation de la matière organique sous l’influence de la chaleur solaire… …sous l’influence de la chaleur solaire. Ce corps prend naissance, en effet, toutes les fois qu’une matière organique s’altère par oxydation dans l’air humide ; c’est un produit transitoire, qui a une grande tendance à s’oxyder davantage en donnant de l’acide carbonique et de l’eau ; ce dernier degré d’oxydation s’effectue facilement en présence d’un azotate, qui est tout disposé à céder une partie de son oxygène ; c’est ainsi que l’acide formique peut réduire l’azotate d’argent de la couche sensible en mettant en liberté un dépôt brun d’argent.
En 1860, M. Thénard (1) reprit cette étude en remplaçant l’action du soleil sur le papier par celle de l’ozone dans l’obscurité, et conclut que les rayons solaires déterminent dans le papier une action chimique analogue à celle que produit l’ozone : c’est donc encore là une oxydation de la matière organique du papier avec production de substance volatile active qui impressionne le papier sensible au chlorure et à l’azotate d’argent.
Avec M. Merget, nous arrivons aux vapeurs métalliques. Il a constaté en 1872 (2) que les vapeurs de mercure sont émises en abondance, même au-dessous de la température ordinaire, se diffusent assez bien dans l’air pour qu’on en ait retrouvé des traces sur le plafond de locaux très vastes et très élevés, et traversent, avec une extrême facilité, les corps poreux, tels que papier, carton, bois. Comme elles réduisent les solutions d’azotate d’argent et des chlorures d’or, de platine, de palladium, d’indium, il faisait agir les vapeurs de mercure, émanant du métal pur ou d’un amalgame, sur des papiers imprégnés de ces différentes solutions et maintenus à l’état humide par addition de substances hygrométriques ; en interposant des feuilles, tiges, coupes de bois, dont les pores étaient traversés par les vapeurs de mercure, il en obtenait la reproduction. Il employait surtout l’azotate d’argent ammoniacal, qui est très sensible à ces vapeurs.
Jusqu’ici, il n’a été question que de papier sensible au chlorure et à l’azotate d’argent ; là, l’action chimique due aux gaz et aux vapeurs se manifeste directement, surtout grâce à la facile décomposition de l’azotate d’argent, et la teinte qui en résulte apparaît sans manifestation intermédiaire. Si maintenant nous passons au gélatino-bromure, l’effet produit par les gaz et vapeurs n’apparaît plus qu’au moment du développement, soit qu’ils aient déjà préalablement déterminé dans la couche sensible un commencement de décomposition qui est complété par le révélateur, soit qu’ils soient simplement emmagasinés et condensés physiquement dans les pores de la gélatine et tenus ainsi en réserve pour activer la réduction qui constitue le développement.
Nous retrouvons encore ici l’action de l’acide sulfhydrique, qui est souvent répandu dans l’atmosphère et qui peut provenir aussi des cartons et papiers employés dans l’emballage des plaques. Il en résulte une teinte noire de sulfure d’argent.
Les vapeurs ammoniacales sont aussi un agent de réduction énergique, connu depuis longtemps et utilisé, en dose convenable, pour exagérer la sensibilité des papiers et des plaques. Un dégagement de ces vapeurs ne manquerait pas de déterminer un voile nuisible.
En cherchant, dans le courant de 1896, à répéter avec le gélatino-bromure les expériences de Niépce de Saint-Victor sur l’emmagasinement de la lumière, j’ai découvert (1) qu’une lame de zinc, décapée à sec au moyen de papier émeri et posée dans l’obscurité sur une plaque au gélatino-bromure, y produit un effet qui devient apparent dans le révélateur sous forme d’une teinte gris foncé ; et cela, sans qu’il soit nécessaire de soumettre préalablement le métal aux rayons solaires. L’action est très énergique ; elle se manifeste en quelques heures, même à une distance de plusieurs centimètres, traverse le papier, le carton mince, le bois mince, l’albumine, la gélatine, en général les corps poreux, et contourne les obstacles ; les corps compacts, tels que le verre, les métaux, les gommes, les corps cristallisés, s’opposent au passage. Les nombreuses expériences que j’ai effectuées montrent qu’il ne s’agit pas ici d’un rayonnement, comme avec les corps radioactifs, mais d’un dégagement de vapeur de zinc qui se produit ainsi à la pression et à la température ordinaires lorsque le métal est mis à nu. Ce dégagement s’arrête dès que l’humidité de l’air a oxydé la surface du métal. J’ai constaté la même propriété dans le magnésium et le cadmium, sans rien obtenir avec les vapeurs de mercure, sans doute parce que celles-ci se diffusent difficilement dans la gélatine, ainsi que la remarque en a été faite par M. Gobert (1) en répétant les expériences de M. Merget.
J’ai ensuite (2) observé les mêmes propriétés actives dans l’aluminium, et cherché à analyser ce qui se passe dans l’action de ces vapeurs métalliques. À la suite de cette étude, il me paraît démontré que le métal très divisé qui forme ces vapeurs s’emmagasine dans les pores de la gélatine et s’y oxyde en présence de l’eau et du révélateur, de façon à amener la réduction du bromure ; l’oxydation des particules de zinc est encore hâtée par ce fait que, en contact avec les molécules du bromure, elles forment l’élément oxydable d’une infinité de petits couples électriques qui deviennent de plus en plus actifs au fur et à mesure que l’argent apparaît sous forme métallique, jusqu’à ce que toute la vapeur emmagasinée soit consommée.
En juin 1897, le Dr Russell, vice-président de la Société royale de Londres, fait une communication (3) relative à l’action de certains métaux et de certaines substances sur la plaque photographique. Il confirme l’effet que j’ai trouvé avec le zinc et auquel il a été amené, de son côté, en se servant d’un écran en zinc dans l’étude de l’action des composés de l’uranium. Continuant ces recherches, il indique que le métal le plus actif est le mercure ; mais cela tient à des impuretés, ainsi qu’il est établi dans la communication suivante, où ce métal est reconnu comme entièrement inactif. Il vérifie l’action du magnésium et du cadmium, qu’il place avant le zinc, et il continue la liste par le nickel, l’aluminium, le plomb, le bismuth et l’étain ; le fer, l’or, le platine, le cuivre ne produisent rien. Passant ensuite aux matières organiques, il constate une action du vernis copal, du bois (en particulier l’acajou), de la paille, du foin, du bambou, de différents papiers et cartons, surtout du carton commun de paille, qui sert quelquefois pour l’emballage des plaques.
Dans une deuxième communication (1) à la même Société, en date du 24 mars 1898, le Dr Russell constate une forte action de l’huile de lin et de la térébenthine. En général, les huiles végétales sont actives ; telles sont les huiles essentielles de menthe, de citron, d’ananas, de genièvre, de bergamote, de clou de girofle, de lavande, etc., même dissoutes dans l’alcool. Certaines aldéhydes sont assez actives ; la formaldéhyde l’est peu. Les huiles minérales, l’essence de pétrole, l’alcool, l’éther, l’acétate d’éthyle, la benzine, la nitrobenzine sont tous, à l’état de pureté, incapables d’agir sur la plaque sensible. En même temps, il est reconnu que l’influence signalée de la part du mercure dans la communication précédente provient d’une faible proportion de zinc qui s’y trouvait comme impureté. Après de nombreuses recherches, dans lesquelles il confirme l’influence favorable d’une élévation de température ainsi que la faculté d’absorption de certains corps poreux, tels que le carton bristol et la gélatine, il conclut que l’action exercée sur le gélatino-bromure, à distance et au travers des corps poreux, aussi bien par le zinc et les métaux indiqués ci-dessus que par les matières organiques, est toute différente de celle de l’uranium et provient de vapeurs émanant de ces corps. Ces expériences et ces conclusions sont entièrement d’accord avec mes recherches précédentes.
Toutefois, il ne me paraît pas nécessaire de recourir à l’hypothèse générale émise par le Dr Russell dans une communication ultérieure (2), en date du 2 mars 1899, d’après laquelle toutes ces actions, aussi bien pour les métaux que pour les matières organiques, seraient dues uniquement à la production d’une substance intermédiaire, le peroxyde d’hydrogène. Cette substance peut, sans doute, prendre naissance dans l’oxydation des matières organiques, surtout dans une atmosphère humide, et jouer un rôle accélérateur dans le développement ; l’eau oxygénée peut même servir de révélateur en présence d’une quantité notable d’alcali, ainsi que l’a indiqué le Dr Andresen (3), et ici l’alcali est fourni par le révélateur employé. Mais ce peroxyde d’hydrogène se forme-t-il dans le cas où un métal est enfermé avec une plaque sèche dans une atmosphère sèche, et encore mieux dans le vide ? L’hypothèse de la réduction déterminée par la vapeur du métal emmagasinée dans la gélatine me semble plus simple et bien suffisante. J’ai d’ailleurs constaté, dans les expériences que j’ai citées plus haut, que la présence du révélateur complet était nécessaire pour faire apparaître l’effet du zinc ; la solution de l’alcali ne suffit pas, et cependant, d’après le Dr Andresen, le développement se serait alors effectué s’il y avait eu de l’eau oxygénée. Quant aux matières organiques, il est possible d’admettre qu’elles donnent lieu à la formation de produits secondaires, réducteurs, dus à une oxydation lente, comme l’acide formique de l’abbé Laborde et le peroxyde d’hydrogène du Dr Russell.
Cette action des matières organiques impose la nécessité de choisir avec le plus grand soin les cartons et papiers qui servent à l’emballage des préparations photographiques ; cet emballage doit être inactif par lui-même et s’opposer au passage des gaz et vapeurs nuisibles. On peut, ainsi que je l’ai proposé (4), réaliser très facilement ces deux conditions pour le papier en l’imprégnant d’une solution gommée de bichromate de potasse, l’exposant à la lumière et le lavant à grande eau ; son oxydation est ainsi accomplie, il devient entièrement inactif et ses pores sont bouchés.
L’acétylène exerce aussi une action sur les papiers et les plaques sensibles ; le Dr R.-Ed. Liesegang en a constaté l’effet (5) sur le gélatino-chlorure et le gélatino-bromure.
Après plusieurs expériences, il en attribue la cause au phosphore d’hydrogène gazeux, qui décompose les sels d’argent. Il sera donc très important de purifier l’acétylène employé dans les laboratoires, de façon à le débarrasser de ce produit nuisible qui est reconnaissable à son odeur alliacée.
Le même auteur signale (6) que les vapeurs de phosphore, par exemple celles qui se dégagent d’allumettes placées dans le voisinage, produisent un effet identique. Elles traversent plusieurs épaisseurs de papier noir et déterminent sur les papiers sensibles au chlorure et à l’azotate d’argent une teinte métallique à reflets irisés due à la production de phosphure d’argent avec dépôt de métal. Avec le gélatino-bromure, le développement donne un effet moins prononcé.
Cette liste est certainement incomplète et ne tardera sans doute pas à s’allonger de nouveaux noms ; elle peut cependant, telle qu’elle est, rendre déjà service aux fabricants et aux opérateurs ; chacun en tirera les renseignements qui lui sont utiles.