Étude de la locomotion animale par la chrono-photographie

Étienne-Jules Marey, la Revue Scientifique — 27 novembre 1886
Vendredi 5 mars 2010

Le mouvement est un attribut essentiel de la vie, il en constitue la manifestation la plus apparente, sinon la plus facile à bien connaître. Dans le corps d’un être vivant le mouvement s’observe partout : le sang circule, le cœur et les artères battent, le poumon s’emplit d’air et se vide tour à tour. Chaque organe subit des variations alternatives de volume, des mouvements rythmés d’expansion et de retrait liés aux intermittences du cours du sang qui le traverse. Les muscles vibrent continuellement sous l’action des nerfs moteurs ; enfin il n’est pas un seul élément des tissus organisés qui, dans son évolution, ne change de forme, de volume et de situation. Ainsi, faible ou fort, lent ou rapide, le mouvement existe dans toutes les parties des êtres vivants.

Outre ces mouvements intérieurs ou organiques si faibles parfois que nos sens ne sauraient les percevoir, il en est d’autres, tout extérieurs, rapides, étendus, énergiques ; ce sont les mouvements de la vie de relation : ainsi la locomotion de l’homme, les différentes allures des quadrupèdes, le vol des oiseaux, etc.

Tandis que les mouvements organiques sont bien souvent dissimulés par leur faiblesse ou leur lenteur, ceux de la vie animale échappent à l’observation par leur étendue, leur brusquerie, leur variété, leur complication.

Le rôle du physiologiste est d’imaginer toutes sortes d’artifices pour rendre saisissables ces divers mouvements et pour en déterminer rigoureusement les caractères. J’ai passé bien des années à chercher des méthodes. à inventer ou à perfectionner des appareils destinés à mesurer les mouvements organiques ; je poursuis ma tâche et j’essaye aujourd’hui de porter la précision dans l’analyse de la locomotion de l’homme et des différentes espèces d’animaux.

Quel que soit le mouvement qu’on observe, il n’y a qu’une manière satisfaisante de l’exprimer, c’est d’en donner la figure ou l’expression graphique. Dans les cas les plus simples, le mouvement transmis à certains appareils s’inscrit de lui-même sur un papier qui se déroule d’un mouvement uniforme. On obtient ainsi une courbe dont les sinuosités expriment les changements de direction ou de vitesse, c’est-à-dire toutes les phases du mouvement.

Les appareils inscripteurs sont aujourd’hui trop nombreux et trop connus pour que je tente de les énumérer et d’en indiquer les usages [1]. Il me suffira de vous montrer les courbes que donnent les pulsations des artères pour prouver combien l’inscription de ces mouvements y révèle de nuances délicates qui échappent au tact le plus exercé.

Tracés sphigmographiques du pouls receuillis sur différents malades

La figure 24 représente divers tracés du pouls obtenus avec le sphygmographe ; les types sont pris au hasard : vous en constatez à première vue l’extrême variété. Par un procédé semblable on obtient le tracé de la pulsation du cœur de l’homme, en appliquant un instrument spécial sur la région de la poitrine où se produit la pulsation du cœur. Dans ces courbes il existe encore plus de variétés que dans celles du pouls, chaque inflexion exprime quelque détail de la fonction ; les physiologistes et les médecins ont appris à connaître la signification fonctionnelle ou clinique de la plupart de ces formes. On peut dire de tous les appareils inscripteurs qu’ils expriment d’une manière complète des mouvements que l’observation directe ne permettait de saisir que d’une façon insuffisante.

Pour l’analyse des mouvements de la vie de relation, l’emploi des appareils inscripteurs n’a que des applications bornées.

Vous imaginerez aisément les difficultés qu’on éprouve à transmettre à des appareils fixes ces mouvements d’un corps qui se déplace, à réduire ces mouvements lorsqu’ils sont très étendus, très violents ou très rapides, comme ceux qu’on observe sur un quadrupède qui court ou sur un oiseau qui vole. Quelques tentatives toutefois avaient déjà donné des résultats importants : ainsi j’ai pu recueillir sur de grands oiseaux la courbe des mouvements de l’aile pendant le vol, inscrire le rythme des battues de chacun des . pieds d’un cheval aux différentes allures. D’autre part, un de mes élèves, devenu un maitre aujourd’hui, M. le professeur Carlet de Grenoble, a inscrit avec une grande précision certains mouvements du corps et des membres de l’homme pendant la marche lente. Mais, pour l’étude complète de la locomotion de l’homme et des animaux, l’inscription mécanique doit céder la place à une autre application de la méthode graphique, beaucoup plus simple et plus parfaite, car elle inscrit les mouvements sans leur créer aucune entrave, je veux parler de la chrono-photographie [2].

Il y a longtemps déjà que notre savant physicien astronome Janssen, par une sorte d’intuition, émit l’idée que la photographie donnerait un jour le moyen d’analyser les mouvements des animaux. Un habile photographe américain, M. Muybridge, résolut en partie ce problème par de brillantes expériences ; permettez-moi de décrire sommairement la méthode qu’il a employée.

M. Muybridge disposa les uns à la suite des autres une série d’appareils photographiques braqués sur un écran blanc au devant duquel on faisait passer un cheval au pas, au trot ou au galop. A mesure que l’animal avançait, les appareils photographiques s’ouvraient successivement et chacun d’eux prenait une image de l’animal. Ces images différaient les unes des autres, puisqu’elles s’étaient formées successivement ; elles représentaient donc l’animal dans les diverses attitudes qu’il avait prises à différents instants de son passage devant les appareils.

Douzes photographies successives obtenues par M. Muybridge sur un cheval au grand galop

La figure 25 est empruntée à M. Muybridge : elle montre un cheval au galop, à différentes phases des appuis et des levés de ses membres. Des repères tracés sur l’écran et portant des numéros d’ordre permettent d’apprécier la quantité dont l’animal a progressé entre deux images consécutives.

installation créée par M. Muybridge

La figure 26 montre les détails de l’installation créée par M. Muybridge. A gauche est l’écran incliné qui reflète dans les appareils photographiques une lumière blanche éclatante sur laquelle se détachera en silhouette le corps de l’animal. A droite, la série des appareils munis chacun d’un obturateur à guillotine tendu par un puissant ressort, de façon à n’ouvrir l’objectif que pendant un instant très court que l’auteur estime à 1/500 de seconde environ. P