Da La Scienza per Tutti, Anno XII, N. 6, giugno 1892.

” ■ Fra le nuove denominazioni che furono adottate dal primo congresso internazionale di fotografia del 1889, quella di cronofotografia, proposta da Marey, fu accolta col massimo favore e fu stabilito di servirsene per indicare i sistemi e i metodi che consentono di ottenere una serie di prove fotografiche ad intervalli di tempo determinati.
■ L’importanza della cronofotografia non ha più bisogno di dimostrazioni; ci basti ricordare che mercé sua noi possiamo fare l’analisi di fenomeni troppo rapidi perché il nostro occhio possa percepirne le diverse fasi.
■ Benché sin dai primi tempi della fotografia si sia dato mano a costruire alcuni apparecchi suscettibili di dare un certo numero di imagini successive, lo slancio di questo nuovo ramo della fotografia non avvenne che dopo la comparsa delle preparazioni al gelatino bromuro.
■ Il problema che consiste nell’ottenere un maggiore o minor numero di imagini fotografiche in un tempo brevissimo e ad intervalli determinati, non è sì semplice come a primo tratto si potrebbe supporre, e perciò ebbe parecchie soluzioni delle quali alcune molto diverse. Ci parve degno di interesse il fare colla compagnia del lettore una rapida rivista dei progressi che furono proposti.
■ Il primo istrumento che abbia dato risultati precisi fu la rivoltella del Janssen (1874). Con questo istrumento il valentissimo astronomo poté ottenere una serie di prove rappresentanti le diversi fasi del passaggio di Venere sul sole il 6 dicembre 1874. Janssen operava sopra una piastra circolare che si spostava ad intervalli regolari e presentava all’objettivo le varie parti della sua superficie.
■ Dopo questo, devonsi menzionare i notevoli lavori di Muybrigde che pel primo si applicò in modo continuativo allo studio dei movimenti dell’uomo e degli animali. Il metodo Muybrigde consisteva nel fotografare il soggetto in esperimento per mezzo di un certo numero di apparecchi disposti in serie; ma codesta maniera di operare non costituiva veramente la cronofotografia, poiché lo svincolo degli otturatori non avveniva ad istanti prestabiliti, ma era prodotto dal passaggio del soggetto stesso che rompeva una serie di fili elettrici tesi sulla sua strada. Crediamo sapere che posteriormente il Muybridge modificò il suo assetto e che ora può manovrare i suoi otturatori in una maniera ben regolare e determinata in anticipazione.
■ In Francia, Marey, colpito dai risultati ottenuti da Muybridge, riprende il problema e ne dà una serie di soluzioni ormai divenute classiche e che gli furono di grande sussidio nei suoi studii di meccanica animale. Fra i nuovi apparecchi ideati dal Marey dobbiamo menzionare prima di tutti il fucile fotografico. Questo apparecchio dava sopra una piastra circolare una dozzina di imagini per secondo e permise all’esimio professore di fare i suoi primi studii sul volo degli uccelli. Ma anche, astrazion fatta del formato delle prove che era troppo piccolo, Marey riconobbe ben presto che il numero delle prove prese per secondo era in molti casi insufficiente, perciò risolutamente si mise a battere una via diversa. In fatti era impossibile cercar di aumentare il diametro della piastra sensibile, causa la difficoltà di mettere rapidamente quella massa in movimento; di più, l’imagine non poteva formarsi sulla piastra in moto; per avere la chiarezza voluta era mestieri fermarla nel momento preciso di ogni singola esposizione. Questa serie di fermate e di partenze subitanee non consentiva di poter prendere un maggior numero di imagini in un secondo. Per semplice memoria ricorderemo che nel fucile fotografico il tempo di posa di ogni prova era solo di 1/750 di secondo, il che equivaleva a 12/750 per secondo. La residua parte del secondo, ossia 738/750, era impiegata per gli spostamenti successivi della piastra sensibile.
■ Abbandonato per qualche tempo quel principio, Marey indica un altro metodo affatto diverso. Qui la piastra sensibile è immobile e un disco a finestrelle girando rapidamente dinanzi ad esso produce rischiaramenti rapidissimi. L’esperienza viene fatta davanti ad un fondo rigorosamente nero che non riflette alcun raggio suscettibile di agire sulla preparazione. Per conseguenza, benché scoperta ad ogni passaggio dell’otturatore, la piastra non verrà impressionata; solo il modello che si stacca in bianco e che d’altra parte è molto illuminato darà una serie di imagini che saranno tanto più numerose, quanto più rapida sarà la rotazione del disco finestrato o che porterà un maggior numero di aperture. Questo metodo, come si vede subito, richiede obbligatoriamente lo spostamento del modello in un piano parallelo alla superficie sensibile. Se la marcia fosse perpendicolare o se il movimento si effettuasse sul posto, le imagini si sovrapporrebbero le une alle altre in uno stesso punto della piastra.
■ Questo inconveniente si produrrebbe anche nel caso che il movimento parallelo fosse troppo lento, ma le imagini, in luogo di sovrapporsi completamente come nel caso precedente, si coprirebbero più o meno le une colle altre. Gli è ciò che avviene nella marcia lenta, nel salto al momento dell’arrivo in terra. Marey eliminò tale inconveniente in una maniera assai ingegnosa, riducendo il suo modello allo stato di linea. Per raggiungere il suo intento, egli lo veste di una maglia nera sulla quale si staccano striscie brillanti che marcano l’ossatura; punti parimente brillanti indicano le articolazioni. I risultati ottenuti così operando non presentano più nessuna confusione e fu mercé di essi che il meccanismo del camminare, del correre, del saltare, poté essere studiato colla massima precisione. Nullameno, ove si voglia spingere l’analisi più innanzi, esaminare le modificazioni della forma in un movimento qualunque, il giuoco dei diversi muscoli, le figure ottenute col metodo precedente non possono fornire indicazione veruna.
■ Marey per questo caso indica un altro assetto che gli consente di ottenere imagini complete, spiccatamente disassociate le une dalle altre, quand’anche il soggetto non si spostasse lateralmente ed effettuasse movimenti sul posto. Un tale risultato si ottiene per mezzo d’uno specchio piano che gira dinanzi all’obbiettivo e sciorina le imagini su tutta l’estensione della piastra. La distanza fra le imagini successive dipende dalla velocità di rotazione dello specchio. Questo metodo ha quindi sul precedente il vantaggio di dare imagini assolutamente disassociate, di più ogni imagine può avere tutti i particolari e tutti i modelli desiderabili. Oltre alle applicazioni generali alla scissione di un movimento qualunque, questo apparecchio permise di fare studii originali sulla natazione dei varii pesci e sulla marcia di certi batraci.
■ I varii metodi che abbiamo ricordato non sono più usufruibili quando si tratta di riprodurre un modello più voluminoso, come sarebbe a cagion d’esempio un cavallo. Forzatamente le imagini si accavalcano le une sulle altre, ed anche impiegando l’assetto col quale si riduce il soggetto allo stato di linee brillanti, il metodo non è applicabile che allo studio di un membro isolato. Perciò Marey, superando ad una ad una le numerose difficoltà da lui incontrate, presenta per ultimo un apparecchio destinato a dare imagini successive di un cavallo nella sua integrità. Riprende l’idea del fucile fotografico, ma in luogo di servirsi di una preparazione sensibile sul vetro, usa una pellicola leggierissima e molto lunga. La preparazione avvolta sopra un primo cilindro passa al fuoco dell’objettivo; in quell’istante un congegno speciale la immobilizza intanto che l’otturatore funziona, poi si avvolge sopra un secondo cilindro.
■ Questo apparecchio presentò vere difficoltà di esecuzione causa la necessità di far fermare la preparazione sensibile nell’istante preciso di ogni singola esposizione. Ma i risultati ottenuti sono concludentissimi e completi, attesoché è possibile di ottenere cinquanta imagini per secondo.
■ Fra gli altri apparecchi cronofotografici dobbiamo far menzione anche dell’apparecchio fotoelettrico che il Sonde fece costruire per studii medici, poi di quello di Ansschütz che ottiene bellissimi risultati, come Muybridge, con una batteria di apparecchi fotografici assoggettati alla elettricità. Finalmente Wallace Goold Levison nel 1888 presentava all’Accademia fotografica di Brooklyn un nuovo apparecchio che porta le piastre sensibili sopra un tamburo atto a condurle rapidamente le une dopo le altre al foco dell’obbiettivo.
■ Da questo studio noi possiamo riassumere perfettamente i diversi procedimenti che sono stati indicati per prove cronofotografiche. Gli uni non fan uso che di un apparecchio fotografico e mercé un fondo rigorosamente nero ottengono una serie di prove combacianti sulla medesima piastra; gli altri fanno passare al foco dell’objettivo la superficie sensibile che si avanza subitaneamente e per salti; gli ultimi ricorrono ad apparecchi indipendenti ed in numero eguale a quello delle prove che si vogliono possedere. Non ispetta a noi determinare quale sia l’assetto preferibile; in fatti noi crediamo che si debbano adottare gli uni o gli altri a norma del genere di studii che si intraprendono. Tuttavia non bisogna ignorare che cogli apparecchi che richiedono di necessità il fondo nero si ottiene soltanto l’imagine del soggetto in esperimento, mentre cogli altri si ottengono prove complete dei diversi piani. In parecchie ipotesi ciò può essere di serio vantaggio.
■ D’altra parte, probabilmente, su questa importante questione non fu detta l’ultima parola, e dopo che Marey ha fatto conoscere gli ultimi suoi metodi, apparvero già nuovi istrumenti. Ed è appunto di uno di questi metodi che intendiamo occuparci.
■ Il nuovo apparecchio che faremo conoscere fu costruito nelle officine del Laboratorio centrale della marina, sulle indicazioni del colonnello Sebert. Questo apparecchio, costrutto specialmente per esperimenti di balistica, appartiene alla categoria dei multipli, ed ognuna delle camere fotografiche che lo costituiscono è destinata a riprodurre una delle fasi del fenomeno osservato.
■ La grande difficoltà che si incontra in questo genere di istrumenti proviene dal fatto che bisogna poter disarmare rapidamente i varii otturatori per ottenere le diverse prove a istanti bastantemente vicini. In luogo di ricorrere all’elettricità, come negli apparecchi di Muybridge ed Ansschütz, il che costituisce sempre una complicazione si prefer di impiegare un assetto meramente meccanico.
■ L’apparecchio in ultima analisi risulta composto di sei camere fotografiche, munite di objettivi aplanetici, di sei otturatori indipendenti dalle camere, e di un meccanismo speciale di svincolo destinato a metter questi in azione uno dopo l’altro.

■ Le sei camere sono disposte secondo i vertici di un esagono regolare dietro una piattaforma verticale munita di finestrelle di faccia agli objettivi (fig. 1). Dinanzi a quella piattaforma è fissato un grande disco B, svasato nel centro e munito anch’esso di sei aperture in corrispondenza colle precedenti. Gli otturatori sono montati su quel disco ed in rapporto colle singole aperture, (fig. 2). Ogni otturatore è munito di un pajo di portine: una per coprire la finestrina, l’altra per chiuderla.
■ Ogni pajo di portine è trattenuto da un congegno speciale formante leva O. Le leve di apertura e quelle di chiusura sono disposte simmetricamente da ogni lato della piattaforma e perciò si trovano in due piani affatto diversi. Quando si solleva la leva di apertura di un otturatore, le due portine obbedendo a molle poderose I si aprono subitamente; quando si agisce sull’altra leva, l’altro pajo di portine si chiude altrettanto rapidamente.
■ Nel centro del disco porta-otturatori gira un disco massiccio B, che è trascinato con movimento uniforme da un motore a contrapeso ed a regolatore. Gli è su quel disco che si trovano assestati gli organi speciali che a un dato momento agiscono sulle leve di ogni otturatore.
■ L’insieme del disco porta-otturatore ed il suo congegno sono montati sopra un piede indipendente in guisa che alle camere fotografiche non sia trasmessa nessuna vibrazione. Il collegamento fra quelle due parti, vale a dire fra gli objettivi e gli otturatori, è fatto per mezzo di manicotti di stoffa flessibile ed impermeabile alla luce. D’altra parte, il congegno di otturazione è protetto da una cassetta la quale non porta che le aperture indispensabili pel passaggio dei raggi luminosi (fig. 3). Questo apparecchio, destinato in ispecial modo a studii che riflettono l’arte militare, viene impiegato per registrare il lanciamento di certi projettili, animati da velocità relativamente piccola, come sono le torpedini automobili, la rinculata dei cannoni, le esplosioni delle torpedini fisse, ecc. Per conseguenza gli va unito un congegno speciale che permette di comandare elettricamente il fenomeno che si tratta di fotografare.

■ L’apparecchio deve dunque, nell’istante prestabilito dall’operatore, determinare l’accensione, poi, dopo un tempo anticipatamente calcolato, provocare le mosse successive degli otturatori ad intervalli parimente regolati, ed impartire a questi una durata d’azione conosciuta.
■ Questi molteplici risultati si ottengono mercé organi diversi piantati sulla circonferenza del disco mobile (fig. 2), il quale è diviso in 100 parti eguali. Sullo zero della graduazione si trova un pezzo fisso, destinato a provocare l’apertura degli otturatori O. Gli altri due pezzi che fanno l’ufficio di corsoi, possono essere spostati sulla circonferenza del disco ed immobilizzati in faccia ad una divisione qualunque. Il corsojo per dare il fuoco C si sposta in senso inverso del disco partendo da zero. Più lo si allontanerà e più aumenterà il tempo che trascorrerà fra l’accensione e l’apertura del primo otturatore. L’altro corsojo mobile E, destinato a chiudere successivamente i diversi otturatori, si sposta dall’altra parte dello zero e nel senso del movimento. L’intervallo che si farà esistere fra il pezzo fisso e quel corsojo regolerà precisamente la durata del tempo di posa dei varii otturatori. D’altra parte la velocità di rotazione può essere modificata per mezzo di un regolatore centrifugo, il che permette di tradurre in fatto tutte le combinazioni possibili. Per le esperienze, delle quali faremo conoscere i risultati più innanzi, il disco faceva due giri per secondo. Ogni divisione corrisponde dunque a 1/200 di secondo. Se allora il corsojo di accensione venne fermato alla 50^a divisione, passerà 50X1/200, ossia 1/4 di secondo, prima che sia presa la prima imagine fotografica, e se, d’altra parte, il corsojo di chiusura si trova a una divisione dal corsojo fisso, il tempo di posa sarà 1/200 di secondo.
■ I due organi testé descritti agiranno sulle leve degli otturatori per mezzo di aghi, i quali allo stato di riposo non si trovano nel piano delle leve e per conseguenza non possono metterle in azione. Vedremo fra breve come quegli organi, ricondotti all’istante prestabilito nel piano delle leve, le sollevano gli uni dopo gli altri. Esaminiamo ora come funzioni l’apparecchio. Regolata che sia la posizione dei corsoi, ed armati gli otturatori, si mette in moto il disco centrale. Questo, trascinato dal contrapeso, assume a poco a poco la sua velocità normale, e l’operatore deve attendere che l’abbia raggiunta prima di premere sulla pera pneumatica che comanda tutta la serie delle operazioni. Finché quella non abbia agito, il disco gira, direm così, a vuoto, non trovandosi gli aghi nel piano delle leve; ma non appena fu operata la pressione necessaria, si effettua l’accensione nell’istante che passa il congegno padrone di quella funzione, poi gli aghi dei corsoi sono condotti automaticamente nel piano delle leve. Gli otturatori vengono attaccati uno dopo l’altro e le sei fotografie son fatte. Appena formata l’ultima prova, un congegno fisso disarma gli aghi e l’apparecchio continua a girare a vuoto come prima. Di questa parte del meccanismo, che è la più singolare, ma che sarebbe troppo complicata volendola spiegare senza figure, diremo solo che scioglie il problema in modo relativamente semplice e sopratutto assolutamente sicuro. Una volta regolato l’apparecchio, le operazioni si seguono nell’ordine prescritto senza che possa prodursi alcun errore. Riproduciamo una delle prove ottenute con questo metodo nella figura 4. Essa rappresenta un’esperienza di lanciamento di una torpedine automobile. È noto che la torpedine automobile, contiene, oltre ad una carica di cotone fulminante, un motore ad aria compressa che anima un’elice, ed imparte pure al sistema un movimento di propulsione quando la torpedine è penetrata nell’acqua.

■ La nave assalitrice manda quelle torpedini nella direzione della nave nemica per mezzo di un tubo di lanciamento che le projetta ad una ventina di metri dal bordo in guisa da farle uscire dai risucchii prodotti dal solco fatto dalla nave; esse entrano allora nell’acqua e continuano il loro viaggio per l’azione dell’elice che è messa in moto dal lanciamento medesimo.
■ Il prezzo di costo di una di queste torpedini è elevato, perciò si capisce come sia cosa essenziale che le condizioni che influiscono sulla regolarità della loro marcia sottomarina sieno conosciute con precisione. Ora si è verificato che quella marcia non diviene rapidamente regolare, se esse non arrivano in condizioni ben determinate.
■ Se la torpedine si immerge, inclinandosi più o meno sul davanti, la sua marcia è compromessa del tutto; se, per converso, essa arriva sull’acqua come a piatto e tutta in una volta, in luogo di penetrarvi per la punta, i risultati saranno diversi.
■ Sebbene la velocità di quei projettili non sia molto notevole (circa 20 metri per secondo) tuttavia è per l’occhio difficilissimo rendersi conto di quanto è accaduto durante il lanciamento. L’apparecchio cronofotografico da noi sopradescritto consente di analizzare il fenomeno colla massima agevolezza e, ciò che più importa, di conservarne la traccia durevole.

■ Nella prima serie di prove, si vede la torpedine uscire dal tubo di lanciamento, attraversare i diversi tavolati appostati nel campo di tiro, ma, inclinandosi ognora più per arrivare colla punta avanti; questa è una torpedine male lanciata; per lo contrario nella seconda serie, le cose passano diversamente: essa si mantiene orizzontale e cammina per così dire sempre parallela a sé stessa (fig. 5). In tali condizioni essa arriva a piatto e per conseguenza normalmente e regolarmente allo scopo che deve raggiungere. Si concepisce agevolmente quanto interesse vi sia nel conservare la traccia di quelle esperienze che durano solo un istante brevissimo. È un nuovo titolo a favore della fotografia.”