publié le dim. 10 décembre 2017

L'appellation « image numérique » désigne toute image (dessin, icône, photographie…) acquise, créée, traitée et stockée sous forme binaire. Source Wikipedia

Types d'images

il existe deux façons de coder une image numérique:

• le codage matriciel (bitmap en anglais) qui est un codage des couleurs des pixels.
• le codage vectoriel qui est un codage des formes contenues dans le dessin.

By Bitmap_VS_SVG.svg: Yug, modifications by 3247 derivative work: Tiger66 (talk) - Bitmap_VS_SVG.svg, CC BY-SA 2.5, Link

Images matricielles(ou bitmaps)

Une image matricielle est stockée sous forme d'un tableau de points de couleurs, ces points de couleurs sont appelés pixels, de l'anglais picture element.

Chaque point de l'image possède une abscisse, une ordonnée et une couleur.

Ratio et définition d'une image bitmap

La qualité d'une image matricielle dépend du nombre de pixels de l'image: sa définition.

La définition de l'image

La définition de l'image est le nombre de pixels de l'image.

Par exemple pour une image "SD"(Standard Definition) de 720 pixels sur 576, la résolution est 720 x 576 soit 414720.

Les images étant de formes rectangulaires on définit également leur ratio.

Ratio d'une image

rapport largeur sur hauteur de l'image.

Voici ci-dessous une comparaison des principaux formats standards.

Exercice d'application

1. Quels sont les ratios les plus courants?
2. On trouve actuellement des téléviseurs 16/9ème UHD 4K(3 840 × 2 160 pixels). Calculer le ratio et la résolution de ces images.
3. Quels sont les avantages et inconvénients d'augmenter la résolution des images matricielles?

Couleurs des pixels

La représentation des couleurs peut se faire de deux façons:

• le codage RVB(ou RGB en anglais) qui décrit les composantes rouge, verte et bleu généralement avec un octet par composante soit 256 niveaux. Il est également possible de coder une transparence de la couleur dans le cas de superposition d'images comme par exemple dans le format RGBa.
• le codage TSL( ou HSL en anglais) qui décrit la couleur à l'aide de trois composantes; sa Teinte, sa Saturation et sa Luminosité.

Exercice d'application

Dans un navigateur récent, le sélecteur de couleur de votre système s'ouvre en cliquant ci-dessous.

1. Quelles sont les valeurs minimales et maximales en RVB pour chaque couleur?
2. Même question en TSL, et en déduire ce que peuvent représenter ces échelles(angle, pourcentage...).
3. Comment obtenir les couleurs suivantes en RVB, et en TSL(Répondre sous forme de tableau):
   • noir,
   • blanc,
   • rouge,
   • vert,
   • bleu,
   • jaune,
   • cyan,
   • magenta.

Formats d'images matricielles

Les principaux formats matriciels sont BMP, GIF, TIFF, PNG et JPEG. Chaque format a ses propres spécificités et utilisations:

• le format GIF ne supporte que 256 couleurs(1 octet), mais est animable contrairement aux JPEG et PNG.
• le format JPEG supporte 16 millions de couleurs(3 octets), tout comme le format PNG cependant il est plus léger car les données sont compressées avec une perte de données réglable.
• le format PNG est lui aussi compressé, mais sans perte, et il est capable gérer la transparence des couleurs contrairement au format JPEG.

Exercice d'application

Comparer les images de la Terre obtenues grâce au moteur de recherche google images en fonction de leur format:

• recherche google images terre jpeg
• recherche google images terre gif
• recherche google images terre png

Images vectorielles

Une image vectorielle (ou image en mode trait), en informatique, est une image numérique composée d'objets géométriques individuels (segments de droite, polygones, arcs de cercle, etc.) définis chacun par divers attributs de forme, de position, de couleur, etc. Elle se différencie en cela des images matricielles (ou « bitmap »), qui elles sont constituées de pixels.

Par nature, un dessin vectoriel est dessiné à nouveau à chaque visualisation, ce qui engendre des calculs sur la machine.

L'intérêt est de pouvoir redimensionner l'image à volonté sans aucun effet d'escalier. L'inconvénient est que pour atteindre une qualité photoréaliste, il faut pouvoir disposer d'une puissance de calcul importante et de beaucoup de mémoire. Source Wikipedia

Formats

Les fichiers pdf sont des fichiers vectoriels très utilisés dans le domaine de l'édition. Ils peuvent être créés à partir de fichiers textes ou images des éditeurs LibreOffice par exemple.

Dans le domaine du web, le format svg est un format standard proposé par le W3C. Il peut être intégré directement dans les pages web sous forme de code svg ou par l'appel de fichiers externes avec l'extension svg. Voir le cours Dessin vectoriel en svg

Les fichiers svg peuvent être créés ou modifiés avec le logiciel de dessin vectoriel libre Inkscape.

Comparaisons de formats

Image vectorielle	Image matricielle

Une image vectorielle est redimensionnable sans perte de qualité, contrairement à une image matricielle.

D'autres part une image vectorielle est souvent plus légère(sauf si elle ne contient pas de formes simples à dessiner!).

Cependant une image vectorielle nécessite d'être redessiné à chaque affichage ou redimensionnement, elle nécessite donc davantage de puissance de calcul et de mémoire vive.

Exercice d'application

Trouver un schéma de la Terre à la fois disponible en format svg et png grâce à Google Images.

1. Vérifier que le format svg n'est pas détérioré en cas de zoom contrairement au format png.
2. Pour chaque image, trouver la définition de l'image, ainsi que sa taille en octets.
3. Calculer rapport taille sur définition en octet par pixel, et conclure.