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L'analemme du Soleil

Tête d'Apollon du 2e siècle AD faite de marbre et de résine. Collection Lombry. Cette sculpture est l'étalon du profil Grec. Les lignes sont pures et la surface très douce. L'abondance et les boucles de la chevelure contrastes avec le visage oval et alongé.

Texte et illustrations d'Anthony AYIOMAMITIS

Deuxième tentative marathon (III)

Bien que la position du Soleil dans ciel soit virtuellement identique année après année quand on prend en considération ses coordonnées pour une date et heure précise, la différence se mesurant en secondes d’arc au mieux, par précaution j’ai revérifié les éphémérides complètes échelonnées entre le 1 janvier 2002 et le 31 décembre 2002 pour chacune des onze analemmes désirés. Les analyses effectuées durant le premier marathon furent basées sur des éphémérides faites pour un analemme réalisé à 06h00m00s TU. 

Pour cette seconde odyssée, ayant imprimé l’ensemble des heures de lever et de coucher du Soleil, une approche plus conservatrice fut adoptée en utilisant les éphémérides établies pour l’analemme vertical passant par le méridien (10h28m16s TU) et en appliquant scrupuleusement le même type d’analyse que celle utilisée pour identifier les positions en déclinaison pour la première moitié de chaque boucle (le “S” dont nous parlions précédemment). Cette approche n’est pas seulement plus conservatrice mais probablement aussi plus précise pour la simple raison que la seconde moitié de la planification de l’analemme et chaque boucle sont déterminés en prolongeant simplement et de manière linéaire les dates considérées à partir des altitudes calculées pour la première moitié de la boucle.

Comme ce fut le cas pour l’analyse effectuée durant la première tentative marathon, quelques dates supplémentaires ont été planifiées afin de disposer d'un peu plus de flexibilité dans le calcul des altitudes (rayons + décalage) qui tombaient parfois entre deux dates planifiées (ex. 26 ou 27 juillet 2002, Table 2), ce qui me permit de satisfaire totalement à mon cahier des charges. De plus, le rapport des images multiples prises durant la boucle d’été et celle d’hiver (12:28) correspond à présent parfaitement avec le rapport des distances verticales (14.45°:32.41°); durant la première tentative, lorsque j’ai organisé mon planning en utilisant les éphémérides de l’analemme établit à 06h00m00s TU, le rapport était visuellement de 12:28 mais il ne correspondait pas au rapport des distances verticales correspondantes (8.00°:20.88°).

De manière similaire, lorsque j’ai enregistré la première moitié de la boucle, si une image multiple déviait de plus d’un jour par rapport à la planification, le planning de la partie complémentaire devait être ajusté en conséquence pour assurer une symétrie parfaite et simultanée dans les plans horizontaux et verticaux. 

Analemme de 8h TU au-dessus du temple d'Ephaïstos, Athènes.

Aussi, en accord avec le planning des prises de vue, l’obturateur fut donc ouvert à la seconde précise avec absolument aucun droit à l’erreur.

Uni par la main à celle d’Apollon qui me servit de guide, ma seconde tentative pour réussir un ensemble complet d’analemmes du lever du Soleil à son coucher fut pratiquement exempte de problèmes et je pus finalement demander à mon régiment de boîtier réflex de tirer le portrait du Soleil (façon de parler) avec précision aux nouvelles dates et heures calculées (Table 2) tout au long de l’année calendrier sans rencontrer le moindre problème comme les tremblements de terre ou les fortes averses que je connus précédemment.

Toutefois l’obstacle majeur rencontré durant la première tentative, à savoir le problème de l’avancement accidentel du film sur les boîtiers Canon AE-1, se manifesta à nouveau sur deux des boîtiers photographiant une double analemme (11h00m00s-12h00m00s et 13h00m00s-14h00m00s TU), et nécessita de recommencer les images acquises durant trois mois et de renoncer à 44 surimpressions (4 analemmes de 11 expositions chacune).

Le seul écart par rapport au planning apparu pour les deux analemmes extrêmes où je fus confronté à une obstruction physique (la montagne proche de mon domicile) aux alentours du point de l’apex hivernal (Figures 3 et 13), ce qui m’obligea à omettre plusieurs expositions multiples complètes. C’est un problème que j’avais déjà observé à la mi-octobre 2001 et pour lequel j’avais effectué une analyse détaillée du profil de la montagne en fonction de la déclinaison du Soleil. Je ne suis pas parvenu à résoudre ce problème en ajustant mon planning, en décalant par exemple les prises de vues de + 1 jour, etc afin de contourner l’obstruction.

En fait entre ces deux dates le Soleil était 1.5° sous le profil de la montagne et se déplaçait peu en élévation durant cette période de l’année. Par un incroyable concours de circonstances, les prises de vues planifiées pour chacun des analemmes coïncidaient avec l’endroit où le disque du Soleil était partiellement caché par la montagne (merci Apollon !) ce qui rendit le problème plutôt évident pour quelqu’un qui observait l’analemme complet. Les conditions météos pour ces deux dates inflexibles étaient, heureusement, assez accommodantes (merci à toi Apollon !). Toutefois la loi de Murphy frappa une seconde fois durant la réalisation de ces deux analemmes car je devais perdre le très apprécié point de l’apex (solstice d’hiver) au bas de la boucle hivernale !

Analemme de 9h TU au-dessus du temple d'Hera (700 av. JC).

Mon plan initial demandait enfin de réaliser une surimpression dans chacun des analemmes pour tenir compte du paysage actuel tel qu’on pouvait l’observer à travers l’objectif.

Toutefois j’ai finalement abandonné cette idée pour me rapprocher aussi près que possible du composite présenté dans la Figure 14.

Finalement, lorsque chaque analemme fut terminé, le rouleau de film fut avancé d’une image pour photographier le paysage concerné qui servit plus tard comme référence, en m’offrant également l’avantage de disposer d’un point de référence pour le laborantin qui devait découper les images à bonne dimension.

Les images de l’avant-plan présentées dans les analemmes composites furent enregistrées en janvier et février 2003, lorsque le Soleil était relativement bas sur l’horizon et pour offrir des tonalités bleutées dans le ciel beaucoup plus riches et plus saturées qu’en été sans devoir utiliser de filtre, afin de rendre l’analemme plus contrasté devant le ciel.

Sans oublier aucun détail de ce projet qu’il serait préférable de classer parmi les travaux extraordinaires de Sisyphe, j’ai également pris la décision de réaliser ce que je crois être le premier analemme triple (129 images multiples au total) sur une seule photographie ainsi que le premier analemme ressemblant à un collier de perles (voir Table 1).

L’analemme triple doit être centré sur le cas particulier de l’analemme vertical photographié au méridien (10h28m16s TU) et discuté plus haut, flanqué de part et d’autre des analemmes décalés de + 40 minutes (09h48m16s TU et 11h08m16s TU) ce qui permet de les enregistrer tous les trois exactement dans la surface d’une image 24x35 mm (68.3° x 47.8°) en utilisant un objectif grand-angulaire de 24mm f/2.8 Canon FD (champ de 74° x 53° en mode portrait). Initialement je voulais réaliser l’analemme triple en ajoutant deux analemmes séparés de + 1 heure (09h28m16s TU et 11h28m16s TU) mais ce cadrage ne fut pas possible car la variation physique en azimut dépassait légèrement le champ disponible de mon objectif grand-angle.

Un autre analemme réalisé au méridien fut également réalisé en novembre 2002 impliquant des prises de vue tous les 0.6° (ou plus) en azimut et /ou en élévation (139 images au total) afin de créer un analemme complet similaire en apparence à un collier de perles (le disque solaire ayant un diamètre d’environ 0.5°), une pure image d'art.

Maquette montrant les déplacements extrêmes en élévation (#1) et azimut (#2).

Parmi les projets à venir, les deux points représentants les solstices d’hiver et d’été – le 21 décembre 2002 et le 21 juin 2003 respectivement – ainsi que l’intersection des deux boucles (30 août 2003) seront automatiquement inclus dans les nouveaux analemmes. En ignorant ces trois points exceptionnels, l’essentiel des 136 images, précisément 124 images sur les 136 réalisées montreront les mouvements successifs de 0.6° ou plus en élévation (#1) tandis que les 12 images restantes présenteront la variation en azimut (#2).

Il n’existe à ma connaissance aucun exemple où les deux conditions (déplacement de 0.6° en azimut et élévation) sont rencontrées simultanément. De manière similaire, 86 des 139 expositions multiples seront espacées de deux jours tandis que 27 nouvelles expositions multiples seront espacées de 3 jours entre chaque exposition.

Enfin, un troisième analemme enregistré au méridien a été créé sur base d’une exposition hebdomadaire dont le seul but est d’illustrer le mouvement relativement “lent” ou “rapide” du Soleil selon la saison.

Si l’intervalle entre les expositions multiples est régulier, le taux de déplacement relatif du Soleil à travers le ciel peut-être estimé avec plus de précision. En ne touchant pas aux trois points exceptionnels de l’analemmes (le solstice d’été, le point de croisement et le solstice d’hiver), des prises de vue échelonnées chaque semaine sont faciles à planifier et ne nécessitent aucun ajustement des dates clés. La seule exception est une exposition multiple de 52 images qui requiert une image supplémentaire entre le solstice d’hiver et l’image planifiée juste avant elle (13 décembre 2002).

Simulation des mouvements de la Terre

Sommation des effets des mouvements horizontaux et verticaux de l'axe de la Terre

Sommation des effets précités vus depuis le Soleil. 

Documents Analemma

Ainsi que je l’explique dans le prochain chapitre, le Canon A-1 est un appareil parfaitement adapté à ce travail d’imagerie car il soustrait à l’exercice tous les problèmes mécaniques. Grâce à lui j’ai pu réaliser deux des trois analemmes les plus agressifs par nature - 129 et 139 surimpressions sur une même image d’un film 24x36 – impliquant mes deux fidèles boîtiers Canon A-1 achetés il y a plus de 15 ans aujourd’hui.

Prochain chapitre

Les problèmes et leurs solutions

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