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Minérale et austère, la cour d’honneur a été conçue de façon très hiérarchisée : de part et d’autre du portail inspiré d’un arc de triomphe antique, l’architecte a disposé les volumes et le décor des murs de manière à mettre en valeur la façade principale du palais. La construction est en pierre bicolore de Besançon et en ardoise pour les toitures.
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Avant la Révolution, le décor sculpté au centre du fronton était à la gloire de la monarchie. Les armes de France étaient surmontées de la couronne royale et encadrées par des guirlandes et des branches de laurier au naturel, symboles du pouvoir. En 1860, l’horloger bisontin Amiet installe une horloge au centre du fronton. Celle-ci vient remplacer les fleurs de lys du roi détruites pendant la Révolution.
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La balustrade qui couronne l’ensemble de la demeure constitue l’une des signatures de l’architecte V. Louis. Son rôle est, notamment, de masquer la toiture avec élégance. Mal construite et menaçant l’intégrité des charpentes, la balustrade initiale a été détruite en 1811. La balustrade actuelle est une restitution récente qui contribue à rendre à la Préfecture toute sa beauté première.