LE BINAIRE

Applications

Comment fonctionne un écran d'ordinateur ou de TV ?

Comment est constituée une image sur un ordinateur ?

 

 

 

I) Définitions

Le pixel :

Une image numérique est constituée d'un ensemble de points appelés pixels (abréviation de PICture Element) pour former une image. Le pixel représente ainsi le plus petit élément constitutif d'une image numérique. L'ensemble de ces pixels est contenu dans un tableau à deux dimensions constituant l'image :

 

Définition d'une image :

On appelle définition le nombre de points (pixels) constituant une image: c'est le nombre de colonnes de l'image que multiplie son nombre de lignes.

Cette image est composée de ....... x ........ = ................. pixels.

 

Résolution d'une image :

C'est le nombre de points contenu dans une longueur donnée (en pouce). Elle est exprimée en points par pouce (PPP, en anglais: DPI pour Dots Per Inch). Un pouce mesure 2.54 cm, c'est une unité de mesure britannique.

 

La résolution permet ainsi d'établir le rapport entre la définition en pixels d'une image et la dimension réelle de sa représentation sur un support physique (affichage écran, impression papier...).

Formule : Calculer la résolution à partir de la définition et de la dimension

Résolution = définition (largeur) / dimension (largeur)

Ex: la résolution d'une image de 300 pixels de large mesurant 2 pouces de coté : Résolution = 300 / 2 = 150 dpi

 

Compression :

La compression de donnée consiste à obtenir des fichiers plus léger, afin d'améliorer la vitesse de transfert sur internet ou limité l'espace de stockage utilisé sur un disque dur.

 

Formats d'images :

Ils peuvent être divisés en 2 familles :

  • Formats compressés

Ce sont les formats de fichiers dit « non destructifs ». Ils enregistrent chaque pixel d'une image comme nous l'avons vu précédemment, et utilisent en général beaucoup de mémoire. De part leur poids élevé, ils ne sont pas adaptés pour le web mais doivent être utilisés lorsqu'on à besoin de préserver la totalité des informations d'une image pour retravailler dessus par exemple.

 

  • Formats non compressés

Ce sont les formats de fichiers dit « destructifs ». Ils permettent, selon un algorithme particulier, de gagner plus ou moins de mémoire en supprimant certaines informations peu ou non perceptible par l'œil humain. Ils sont particulièrement adaptés à internet, mais ne doivent pas être utilisés lors d'un travail de création sous photoshop car chaque nouvel enregistrement détériore un peu plus le fichier. On les utilisera donc pour exporter des images destinées à la visualisation sur internet ou l'archivage.

 

Formats compressés Formats non compressés
BMP Format natif de windows, il permet d'enregistrer des images bitmap en 1, 4, 8 ou 24 bit en mode RVB. Il gère également les palettes pour les couleurs en mode indexées. JPG Norme de compression pour les images fixes ; Elle donne la possibilité de sélectionner le taux de compression en fonction du niveau de restitution recherché (qualité réglables sur une échelle de 0 à 12). Elle supprime les informations redondante et les détails fins. Fonctionne en 8 bit/pixel en RVB ou CMJN.
TIFF il permet de stocker des images de haute qualité en noir et blanc, couleurs RVB, CMJN jusqu'à 32 bits par pixels. Il supporte aussi les images indexées faisant usage d'une palette de couleurs, les calques et les couches alpha (transparence). GIF C'est un format léger qui peut également contenir des animations. Une image GIF ne peut contenir que 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 ou 256 couleurs parmi 16.8 millions dans sa palette en mode RVB. Elle supporte également une couleur de transparence.
RAW C'est un format brut qui « code» les images avec un maximum d'information suivant le capteur de l'appareil qui l'a crée. Il permet ensuite de développer numériquement ses photos en les enregistrant en .tiff avec les réglages souhaitées (températures de couleurs, contrastes...). PNG il permet de stocker des images en noir et blanc (jusqu'à 16 bits par pixels), en couleurs réelles (True color, jusqu'à 48 bits par pixels) ainsi que des images indexées, faisant usage d'une palette de 256 couleurs. Il offre enfin une couche alpha de 256 niveaux pour la transparence.

 

II) Codage d'une image

 

Image bitmap :

Avec ce mode, il est possible d'afficher uniquement des images en deux couleurs: noir et blanc. Chaque pixel peut donc avoir 2 couleurs possibles : soit noir ou soit blanc

 

Codage : 1 bit/pixel

 

Comment fait-on alors pour cette image ?

1/ Quelles différences avec l'image précédente ?

2/ Que se passe t-il si on veut coder cette image de la même manière ?

3/ Comment peut-on faire ?

 

Image Couleur indexée :

Mode couleurs indexées: permet d'obtenir des couleurs fixes, définies à l'avance dans une palette. Il utilise qu'une seule couche.

Par exemple pour un codage en 8 bits par pixel (bpp) => 28 = 256 couleurs possibles (Chaque pixel peut avoir jusque 256 couleurs fixes possibles).

Note: Avec 256 couleurs, certains dégradés de cette image apparaîtront tramés, la qualité est proche de la photo mais il est possible de faire beaucoup mieux... Le prochain mode de couleur montre l'intérêt d'utiliser des « couches » de couleurs.

 

Image Couleur compressée :

Pourquoi compresser les images ?

Comment réduire la quantité de nombres à enregistrer pour l’image observée en début de séance ?

 

On peut remarquer que souvent, des pixels sont la même couleur que leur voisin.

1. Au lieu d’enregistrer la valeur de chaque pixel, nous allons parcourir les lignes de l’image et enregistrer les séries de pixels identiques.

2. Appliquons cette technique à la première ligne de cette image :

 

 

Codage normal : 111111111111111111111111111111 (30 fois le code bleu)

Nouveau codage : 1 30 (2 nombres, le 1er indique la couleur, le 2ème le nombre de fois qu’il faut le répéter)

Quelle est l’économie réalisée : Rien que sur la première ligne, nous économisons 30 – 2 = 28 nombres

 Note : cette technique n’est efficace que si l’image comporte des plages de couleurs qui permettent de coder plusieurs pixels simultanément.

 

EXERCICE 

 

Soit l'image ci-dessous :

 

1/ Cette image comporte ....... x ....... = ................ pixels ? Il faudra donc .............. nombres pour coder cette image.Co,bien de couleur

2/ Combien de couleurs différentes comporte cette image ?

3/ De combien de bits aura t-on besoin pour coder ces couleurs ?

4/ En utilisant le codage de couleur ci-dessous, compléter le tableau en précisant pour chaque ligne le code correspondant (en décimal).

 

codage couleur :  0=blanc      1 = noir     2=bleu     3=rouge     5=jaune     6=orange     7=violet     8=gris

 

Correction