Un hologramme peut commencer avec un doigt gras sur un écran de téléphone.

Jordan Matelsky est parti de ce détail banal. Une trace de doigt contient de petites crêtes qui réfléchissent la lumière. Quand on bouge la tête, le point brillant se déplace. La courbure de la trace décide de la manière dont ce reflet bouge.

Puis il a remplacé le doigt par un pen plotter et la graisse par une rayure dans du plastique.1

Le résultat ressemble moins à la fabrication classique d’un hologramme qu’à du dessin technique exécuté par un robot. Pas de laser, pas de table optique. Un vieux boîtier de CD, une pointe assez fine, une source lumineuse ponctuelle et beaucoup de courbes.

Un point 3D devient une rayure

L’idée est simple à décrire et assez bizarre à voir fonctionner.

Pour chaque point d’une scène 3D, Matelsky calcule une courbe à graver. Sa forme dépend notamment de la profondeur du point et de l’angle d’éclairage. En regardant la surface sous la bonne lumière, le reflet produit par chaque rayure se déplace avec la tête. Plusieurs reflets organisés ensemble donnent alors l’impression de points situés devant ou derrière la surface.1

Le plotter n’imprime donc pas une image du lapin de Stanford. Il grave une géométrie qui contrôle le trajet des reflets.

C’est précisément ce qui rend le procédé intéressant. Le fichier 3D n’est pas converti en pixels, en couches ou en traits qui représentent l’objet. Il devient une série de petites contraintes optiques.

Matelsky donne même les équations utilisées pour approximer les sections de courbes. Mais le chemin qui l’y mène est plus utile que la formule elle-même : il commence par observer un reflet, construit une intuition sur la courbure, puis transforme cette intuition en trajectoires que la machine peut exécuter.

Le boîtier de CD gagne contre les matériaux raisonnables

Le premier essai n’a pas marché.

Matelsky teste une feuille plastique de plastification. Trop souple, trop ondulée. Elle bouge pendant la gravure et ne réfléchit pas la lumière dans un plan suffisamment propre.1

Il essaie ensuite le papier coloré recouvert de cire que l’on gratte pour dessiner. Le volume de traits finit par déchirer et froisser la surface.

Ce qui fonctionne finalement est nettement moins noble : de vieux boîtiers de CD achetés sur eBay.1

Le plastique est rigide. Une pointe métallique peut y tracer des lignes fines. Une lampe ponctuelle suffit à révéler les reflets. La densité de rayures reste cependant un compromis : trop peu, l’image est clairsemée ; trop, la surface devient mate et les points lumineux se confondent.

La lumière pose la même limite. Une source large produit des reflets plus larges et efface une partie de l’information de profondeur. Le procédé préfère une petite lampe ou le soleil à une pièce uniformément éclairée.1

Ce n’est donc pas un nouvel écran holographique. C’est une surface gravée avec des conditions de lecture assez précises.

Le procédé existait avant le plotter

Matelsky ne présente pas l’idée comme une invention sortie de nulle part. Il renvoie au travail de William J. Beaty sur les « abrasion holograms » ou « scratch holograms ».1

Beaty documente depuis les années 1990 une méthode où un compas à deux pointes trace des arcs sur une plaque d’acrylique. Une pointe reste positionnée sur le dessin à encoder, l’autre raye la surface. La distance entre les pointes contrôle alors la profondeur apparente du point lumineux.2

Et, détail merveilleusement cohérent, Beaty recommande lui aussi un boîtier de CD comme matériau bon marché.2

Le plotter change surtout l’échelle de ce qu’on peut dessiner. Avec un compas, les courbes complexes et les milliers de points deviennent fastidieux. Avec une machine, on peut calculer une trajectoire pour chaque point d’un modèle 3D et laisser le moteur faire le travail répétitif.

C’est un joli exemple de fabrication numérique qui ne remplace pas un geste manuel par une version automatisée identique. Elle rend praticable une géométrie qui serait pénible à exécuter à la main.

Est-ce vraiment un hologramme ?

Le terme est discuté, et Matelsky le dit lui-même.1

Beaty défend l’appellation en rapprochant ces surfaces des hologrammes arc-en-ciel : selon son explication, l’orientation des lignes réfléchissantes peut porter l’information directionnelle utile même sans reproduire les franges fines d’une holographie conventionnelle.3

On peut donc parler prudemment de scratch holography ou d’abrasion holography sans prétendre résoudre ici la définition de l’hologramme, débat idéal pour perdre une soirée avec des gens qui possèdent probablement un laser.

Ce qui est certain est plus concret : une plaque rayée produit une image virtuelle dont la position apparente change avec le point de vue.1 2

Le plotter comme machine à matérialiser des idées

Les pen plotters sont souvent utilisés pour dessiner ce qu’une imprimante pourrait presque imprimer : lignes génératives, cartes, typographie, motifs.

Ici, le mouvement de la pointe devient une propriété physique de l’objet. La pression, la courbure et le matériau déterminent ce que la lumière fera plus tard.

C’est le genre de détour qui rend ces machines intéressantes. Une imprimante cherche généralement à reproduire une image. Un plotter peut devenir une petite CNC étrange : changer l’outil au bout du bras change le procédé lui-même.

Matelsky avait d’ailleurs acheté le sien avec l’idée de lui faire peindre de l’aquarelle. Il a fini dans un placard sombre, lampe en main, à regarder un lapin virtuel flotter dans un boîtier de CD rayé.1

Le fichier n’a pas beaucoup changé. Ce qui a changé, c’est ce qu’un trait signifie.