Étienne-Jules Marey est un scientifique, médecin, physiologiste, chronophotographe et inventeur français né le à Beaune et mort le à Paris.
Ses travaux couvrent le développement de la cardiologie, de l'instrumentation physique, de l'aviation, la cinématographie et la science de la photographie de laboratoire. Il est largement considéré comme étant un pionnier de la photographie et un influent pionnier de l'histoire du cinéma. Il a aussi été un pionnier pour établir les techniques graphiques pour la vision et l'interprétation des données quantitatives de mesure physiologiques pour les humains et les animaux.
Considéré à son époque comme un inventeur touche-à-toutTitres de M. Marey, il est l’un des premiers, à partir de 1871, à étudier méthodiquement ce qu’il ., c’est-à-dire les mécanismes des différents modes de déplacement et de leurs diverses allures, aussi bien des animaux que des êtres humains.
Biographie et travaux Enfance et formation Marey fait ses études secondaires à Beaune, en Bourgogne, puis il fait ses études de médecine à Paris, de 1849 à 1859.
De 1869 à 1904, il est professeur au Collège de France, titulaire de la chaire d'Histoire naturelle des corps organisés. En 1859 Marey Max Planck Institute for the History of Science, il met au point le sphygmographe, qu’il présente à l’Académie des sciences en 1860, avec son collaborateur, Auguste Chauveau (1827-1917). L'appareil enregistre les battements artériels, grâce à un kymographe sur papier noirci à la fumée ; c'est une amélioration du dispositif inventé en 1853 par l’Allemand Carl Ludwig (1816-1895)Qui est-il ? Étienne-Jules Marey (1830-1904) à 6, par Jean-Claude Léonard et Christian Morin - Éditorial SO.F.O.P. .
Premières études biomécaniques Dans les années 1870, il commence à étudier la « locomotion terrestre » et d’abord celle de l’homme. Il imagine des dispositifs pneumatiques fixés à des chaussures préparées spécialement à cet effet qu’il appelle des « chaussures exploratrices ». Des tuyaux conduisent la pression exercée sur ces dispositifs jusqu’à un enregistreur à stylet et noir de fumée. L’étude porte sur la marche, puis sur la course, déterminant ainsi les trois données de ces mécanismes : .
Marey a commencé à étudier la circulation du sang dans le corps humain. Puis il a étudié les mouvements du cœur, la respiration, les muscles (myographie), et le mouvement du corps. Pour aider ses recherches, il a développé de nombreux instruments pour faire des mesures précises. Par exemple, en 1859, en collaboration avec le physiologiste et vétérinaire Auguste Chauveau et le fabricant de montres Bréguet, il a développé un Sphygmographe portable pour mesurer les pulsations cardiaques. Ce sphygmographe était une amélioration d'un dessin plus ancien et basique du physiologiste allemand Karl von Vierordt. En 1869, Marey construisit un très délicat insecte artificiel pour montrer comment un insecte vole et pour montrer la figure de 8 en vol qu'il produit lorsqu'il bouge ses ailes. Il a ainsi fixé une feuille d'or sur l'aile d'un insecte et l'a éclairé de lumière pour étudier les battements des ailes. Il a aussi utilisé une fibre de verre couverte de suie introduite sur le chemin du vol de l'aile d'insecte pour déterminer si l'aile battait de haut en bas ou de bas en haut, en examinant le côté sur lequel la suie avait disparu. Puis il fut fasciné par les mouvements de l'air et entama des études sur des animaux volants de plus grande taille, tels les oiseaux.
Il enregistre également ce qu’il appelle les « réactions ». . Le déplacement du centre de gravité, l’amplitude des oscillations verticales et horizontales du haut du corps sont examinées et enregistrées méthodiquement, y compris en faisant porter les enregistreurs par les expérimentés eux-mêmes.
vignette|gauche|Séquence animée du Cheval Annie G. au galop, réalisée en 2006 à partir de la planche 626 publiée par Muybridge dans Animal Locomotion de 1887. vignette|Cheval au galop, dessin (erroné) du général Rouen.
Enregistrées par des appareils semblables, ce sont ensuite les allures des quadrupèdes, notamment du cheval, qui sont déterminées, et Marey comprend que le galop, allure rapide difficilement observable dans ses détails par l’œil humain, est mal interprété, y compris par les milieux savants, erreur que les peintres reproduisent dans leurs tableaux équestres quand ils montrent des chevaux au galop les quatre membres en extension au-dessus du sol. Des représentations .
En 1874, l'ouvrage de Marey La Machine animale avait été traduit en anglais et l’ancien gouverneur de Californie Leland Stanford s'intéresse à ses figures représentant le cheval au trot et au galop, inspirées à Marey par les résultats de la méthode graphique. Comme l'écrit le britannique Eadweard Muybridge en , « la lecture [du] célèbre ouvrage sur le mécanisme animal a inspiré au gouverneur Leland la première idée de la possibilité de résoudre le problème de la locomotion à l’aide de la photographie. M. Stanford me consulta à ce propos et, sur sa demande, je résolus de le seconder dans sa tâche »Eadweard Muybridge, Photographies instantanées des animaux en mouvements, La Nature, septième année, premier semestre, , 22 mars 1879, , sur cnum.cnam.fr..
En 1878, Muybridge démontrera (animation ci-contre à gauche), dans une expérience devenue célèbre avec la méthode photographique qu’il mettra au point, que Marey avait raison en affirmant que le cheval au galop n’a jamais les quatre fers en l’air au cours des phases d’extension et qu'il ne quitte effectivement le sol que lorsqu'il regroupe ses jambes sous lui. Lors de sa visite à Paris en 1881, Stanford peut alors faire remarquer au peintre Ernest Meissonier, chargé de peindre son portrait, que la représentation d'un cheval au galop dans l'un de ses tableaux est inexacte.
Étude du vol Marey s’intéresse aussi à la locomotion aérienne et il commence par construire des « insectes artificiels », reproduisant le mécanisme des battements d’ailes, vérifiant par ce moyen la formation d’une sustentation (force de bas en haut s’opposant au poids de l'insecte). Il entreprend de répondre à trois questions fondamentales :
Il imagine et fabrique ensuite divers dispositifs qui permettent de la même façon de simuler le vol des oiseaux. Il détermine ainsi le fondement du vol aérien : . Il fait fabriquer un « manège » pour étudier le vol de véritables oiseaux (pigeons, buses, faucons) que l’on maintient dans ce dispositif tout en leur laissant la liberté de voler selon un grand cercle. Pour qu’ils puissent se sentir « en liberté », le manège est construit suivant un diamètre de 6 à .
Marey est rejoint en 1874 par un assistant, Victor Tatin (1843-1913), qui comme lui est fasciné par les possibilités du vol mécanique et fabriquera d’ailleurs en 1879 l'un des premiers aéroplanes sans pilote, propulsé par un moteur à air comprimé The work of Étienne-Jules Marey (1830-1904) , by Marta Braun. Il rencontre aussi Alphonse Pénaud (1850-1890), qui lors d'une conférence à la Société française de navigation aérienne, fin 1873, pour l'étude théorique du vol des oiseaux, imagine un appareil photographique qui pourrait prendre plusieurs épreuves à quelques centièmes de seconde d’écart l’une de l’autreCorps en mouvement , par Alain Vaillant. redresse=0.5|vignette|gauche|Marey, Homme marchant, animation d'après captation photographique de Marey. En 1878, Marey devient membre de l'Académie des sciences au fauteuil de Claude Bernard. Son intérêt pour l'étude du mouvement chez les êtres vivants est aussi vif et, après la découverte des travaux d'Muybridge, qu'il rencontre en 1881, il utilise la photographie comme outil principal de ses recherches.
Il est à l'origine de l'Institut portant son nomDibattista L. « L'Institut Marey : naissance et destin d'un rêve scientifique » Vesalius, , 1, , 2005, Texte disponibleMcKenzie J. S. Les origines de l'Institut Marey du Collège de France et son rôle dans l'essor de la neurophysiologie française, Texte intégral. En 1888, il assure la présidence de la Ligue nationale de l'éducation physique créée cette même année à l'instigation de Paschal Grousset.
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On a vu que l'hémodynamomètre de Poiseuille avait fourni à Ludwig un des éléments du kymographe. Inversement, c'est le sphygmographe de Karl Vierordt (1853), construit par composition du sphygmomètre et de l'enregistreur graphique de Ludwig, qui est l'ancêtre des appareils de Marey. Associé à Chauveau (1827-1917), Marey a utilisé le sphygmographe comparatif à l'étude des mouvements de la circulation (Physiologie médicale de la circulation du sang, 1863).
vignette|Animation d'une captation de mouvement par Marey et Demenÿ. C'est aussi en collaboration avec Chauveau que Marey a construit et utilisé la sonde cardiaque pour l'enregistrement des pulsations du cœur (Appareils et expériences cardiographiques, 1863). Les travaux de Marey sur la locomotion humaine et animale étudiée selon la méthode graphique sont résumés dans La Machine animale (1873). Des travaux sur le même sujet, selon la méthode chronophotographique et qui font de Marey un des pères du cinématographe, sont réunis dans Le Mouvement (1894). Lié au monde de la photographie naissante, Marey est nommé président d'honneur de la Société française de photographie en 1894* Quand j'étais photographe, réédition commentée par Caroline Larroche. Éditions À Propos, 288 ..
Il vit entre 1881 et 1904 au 11 boulevard Delessert ( arrondissement de Paris). Une plaque lui rend hommage.
Étienne-Jules Marey meurt le , à l'âge de 74 ans, dans le de ParisBulletin de décès dans Base Léonore.. Quatre ans après, une souscription est lancée pour édifier à Beaune un monument à son honneur.
Chronophotographie Sur plaque de verre vignette|gauche|Pélican volant, chronophotographie sur plaque fixe, 1887. En 1882, Marey crée la station physiologique du Parc des Princes à Boulogne-sur-Seine, subventionnée par l'État : le ministère de la Guerre s'est intéressé aux travaux de Marey sur la « méthode de marche » de l'armée allemande, vainqueur de la guerre franco-allemande de 1870La station physiologique de Paris, La Nature, onzième année, deuxième semestre, , septembre 1883, à 230 (cf. aussi ), sur cnum.cnam.fr.La station physiologique de Paris, La Nature, onzième année, deuxième semestre, , 29 septembre 1883, à 279, sur cnum.cnam.fr.. Toute l'attention de Marey est tendue vers ce but : comment fonctionne la « machine animale ? »
En 1882, Marey invente la photochronographie renommée chronophotographie le , procédé encore utilisé de nos jours, en s'inspirant du revolver astronomique de Janssen de 1874. Cette technique consiste à prendre en rafale des instantanés sur une même plaque fixe de verre enduite de gélatinobromure, avec un appareil de prise de vues muni d'un seul objectif, placé dans une chambre photographique mobile, qui opère sur des sujets clairs disposés devant un fond noir afin de pouvoir analyser avec précision les différentes positions des corps au cours d'un mouvementChronophotographie sur plaque fixe de Georges Demenÿ, 1890, Musée E.J. Marey de Beaune, site musees-bourgogne.org.. La plaque de verre est exposée plusieurs fois très brièvement grâce à un obturateur rotatif tournant devant l’objectif, qui laisse passer le faisceau de lumière par intermittence. Marey présente cette technique le à l'Académie des sciences..
vignette|Fusil photographique de 1882 adapté à la pellicule en 1888, Musée des Arts et Métiers.