Une palette de couleurs sur un plateau d'argent :voilà à quoi ressemble la première photographie couleur au monde. Elle a été prise par le physicien français Edmond Becquerel en 1848. Son processus était empirique, jamais expliqué, et vite abandonné. Maintenant, une équipe du Centre de recherche sur la conservation (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture), en collaboration avec le synchrotron SOLEIL et le Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay), rapporte que les couleurs obtenues par Edmond Becquerel étaient dues à la présence de nanoparticules d'argent métallique. Leur étude a été publiée le 30 mars 2020 dans Angewandte Chemie Édition Internationale .

En 1848, au Muséum d'Histoire Naturelle de Paris, Edmond Becquerel a réussi à réaliser une photographie couleur du spectre solaire. Ces photographies, qu'il appelait "images photochromatiques, " sont considérées comme les premières photographies couleur au monde. Peu d'entre elles ont survécu parce qu'elles sont sensibles à la lumière et parce que très peu ont été produites en premier lieu. Il a fallu l'introduction d'autres procédés pour que la photographie couleur devienne populaire dans la société.

Depuis plus de 170 ans, la nature de ces couleurs a été débattue dans la communauté scientifique, sans résolution. Maintenant, nous connaissons la réponse, grâce à une équipe du Centre de recherche sur la conservation (CNRS/Muséum National d'Histoire Naturelle/Ministère de la Culture) en collaboration avec le synchrotron SOLEIL et le Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay). Après avoir reproduit le procédé d'Edmond Becquerel pour faire des échantillons de différentes couleurs, l'équipe a commencé par réexaminer les hypothèses du XIXe siècle à l'aide d'outils du XXIe siècle. Si les couleurs étaient dues à des pigments formés lors de la réaction avec la lumière, il aurait dû y avoir des variations de composition chimique d'une couleur à l'autre, qu'aucune méthode de spectroscopie n'a montrée. S'ils étaient le résultat d'interférences, comme les nuances de certains papillons, la surface colorée doit avoir montré des microstructures régulières de la taille de la longueur d'onde de la couleur en question. Pourtant, aucune structure périodique n'a été observée en microscopie électronique.

Cependant, lorsque les plaques colorées ont été examinées, des nanoparticules d'argent métallique ont été révélées dans la matrice constituée de grains de chlorure d'argent - et les distributions de tailles et d'emplacements de ces nanoparticules varient en fonction de la couleur. Les scientifiques supposent que selon la couleur de la lumière (et donc son énergie), les nanoparticules présentes dans la plaque sensibilisée se réorganisent :certaines se fragmentent et d'autres fusionnent. La nouvelle configuration donne au matériau la capacité d'absorber toutes les couleurs de la lumière, à l'exception de la couleur qui l'a causé, produisant ainsi la couleur que nous voyons. Les nanoparticules ayant des propriétés liées à la couleur sont appelées plasmons de surface, vibrations électroniques (ici, celles des nanoparticules d'argent métallique) qui se propagent dans le matériau. Un spectromètre dans un microscope électronique a mesuré les énergies de ces vibrations pour confirmer cette hypothèse.