Construit entre 1715 et 1730 pour Jean-Baptiste Colbert de Torcy, le château de Sablé était depuis 1864 la propriété de la duchesse de Chevreuse. Son fils le duc de Chaulnes était un esprit éclairé, adepte des disciplines scientifiques, et intéressé par la photographie. A la fin de 1876, Charles Cros le rencontre à Paris : il va trouver en lui le mécène dont il a besoin pour financer ses expériences. "Le duc de Chaulnes s'intéresse aux recherches de Cros dans le domaine de la photographie car il souhaite publier le cartulaire de Solesmes illustré avec des photographies en couleurs. Pour financer les recherches, il octroie à Cros une rente qui, d'après la revue "La Semaine du clergé", aurait été de 3000 F, somme considérable à l'époque. De plus, le duc de Chaulnes lui promet des sommes d'argent en fonction des résultats obtenus. Charles Cros a à sa disposition un laboratoire dans l'hôtel Rollin, au numéro 1 du passage de la Sorbonne.

En 1877, le duc de Chaulnes se rend à Sablé et invite Charles Cros à venir avec lui. Le savant dispose, comme à Paris, d'un laboratoire personnel. Durant deux ou trois mois, Charles Cros va fournir un travail considérable pour concrétiser ses théories sur la photographie des couleurs. Il consacrera son séjour à Sablé à réaliser des clichés.
Les recherches sont difficiles et coûteuses. Dans une lettre adressée de Sablé le 8 mars 1877 à sa soeur Henriette, il décrit sommairement ses expériences pour réaliser des reproductions en couleurs de documents (portrait du duc de Luynes, cartes d'Etat-major). Il évoque également un déjeuner avec le marquis de Freycinet. Personnage politique important, ami de Gambetta, futur ministre des travaux publics, il s'intéresse aux travaux de Cros car il pense que ce procédé permettra dans l'avenir de reproduire des cartes d'Etat-major. Cros évoque également ses problèmes financiers et le manque d'empressement de ses hôtes à tenir leurs promesses :

"Je n'ai pas encore touché les 300 F qui me restent dus sur le mois de mars. Aussitôt que ce sera fait, j'enverrai les 20 balles à Arnoulet. Je n'ai que dix francs et je ne puis emprunter à personne ici. Peut-être pousserai-je le coude au duc, demain, à ce sujet."

Il évoque ces mêmes problèmes dans une lettre adressée à son frère le docteur Antoine Cros sans doute à peu près à la même date :

"Je vais tâcher de payer le moins possible, mais tout ce que je croyais facile m'est très coûteux. [...] Les travaux marchent, ici, malgré l'impatience de moi et des autres. Tout ira bien, j'en suis sûr, mais ça traîne. Une fois le résultat montré, je n'aurai peut-être même pas besoin de réclamer ce qu'on m'avait fait espérer."