La consultation des documents précieux (manuscrits, ouvrages des réserves), ainsi que des fonds iconographiques (dessins, estampes, cartes et plans) est soumise à l’autorisation du conservateur, sur justification de la recherche. Un document de substitution, parmi les collections numérisées, peut être éventuellement proposé.

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Le fonds ancien de la Médiathèque rassemble environ 20.000 ouvrages datant du XIIe au XXe siècle.

Il provient en partie des saisies révolutionnaires réalisées dans les bibliothèques des grandes familles provençales, tels que les Castellane (branche des marquis de Grimaud et barons de Saint-Jeurs) ou les Valbelle de Tourves, ainsi que du couvent des Dominicains de Saint-Maximin, dont les livres furent dispersés en 1821 sur ordre du préfet Chevalier entre les villes de Fréjus, Draguignan et Brignoles.

A cet embryon de 5.000 volumes vint s’adjoindre après 1905 les dépôts du grand séminaire et de l’évêché de Fréjus, soit environ 18.000 volumes.

Installée d’abord dans l’ancien évêché devenu Hôtel de Ville, la « grande bibliothèque » fut transférée à la Villa-Marie en 1963.

Parmi les ouvrages les plus précieux figurent des manuscrits médiévaux tels que le Sacramentaire enluminé du XIIe siècle ayant appartenu au chapitre cathédral de Fréjus, ou le curieux traité d'hippiatrique, autrefois propriété de la famille Castellane.

Les débuts de l’imprimerie sont représentés par trois incunables, dont une édition rare imprimée à Lyon en 1488 par Guillaume Balsarin présentant les cinquante sermons du chartreux brugeois Hermanus de Petra. Cet ouvrage insigne faisait partie de la bibliothèque de Joseph Antelmy, chanoine de la cathédrale, grand passionné d'antiquités, auteur d'une histoire du diocèse de Fréjus.

Incunable : du latin incunabula, qui signifie « langes » ou « berceau ». Ce terme désigne par extension un livre imprimé en Europe avec des caractères mobiles au tout début de l’imprimerie, entre 1450-1455 et 1501.

La littérature religieuse, la théologie, dont un fonds janséniste, côtoient les traités de droit et de science parmi lesquels on signalera l’ Uranométrie de l’astronome allemand Jean Bayer parue en 1603, qui constitue la première cartographie de la sphère céleste, et dont le système de notation des étoiles reste toujours en vigueur.

Autre document majeur du fonds ancien, une édition de 1635 du Dialogue sur les deux grands systèmes du monde de Galilée, frappée aux armes de l’érudit provençal Nicolas-Claude Fabri de Peiresc.

La Description de l’empire de la Chine par l’historien jésuite Jean-Baptiste du Halde, publiée en 1735, remarquablement illustrée de gravures et de cartes, représente quant à elle l’une des publications les plus importantes du XVIIIe siècle en Europe, inaugurant le modèle encyclopédique et les réflexions philosophiques des Lumières.

Buffon, Garidel, Von Humboldt, les atlas de cartes marines (XVIIIe siècle) et les dictionnaires (XVIIe-XVIIIe siècles) illustrent le caractère varié et encyclopédique du fonds ancien de la Médiathèque.