Photographie Numérique 1: Noir et Blanc, Niveaux de gris
Qu'est ce qu'une image?
Définition : Une image est un tableau à deux dimensions de cases. Ces cases sont appelées des pixels (qui vient de Picture element).
Chaque pixel est assigné à une position que l’on nomme coordonnées. Ces coordonnées sont un couple ( i , j ) où i est une valeur comprise sur la largeur (axe des abscisses) et j est une valeur comprise sur la hauteur (axe des ordonnées).
La définition d’une image correspond au nombre de pixels de celle-ci. On la calcule : \(\texttt{definition} = \texttt{hauteur} \times \texttt{largeur}\). Par exemple, une image ayant 800 pixels de hauteur et 600 pixels de largeur a une définition de 480 000 pixels.
La résolution d’une image correspond au nombre de pixels sur une longueur donnée. Son unité est le ppp (pixels par pouce). Un pouce est une longueur correspondant à 2,54cm.
Chaque pixel contient une information capitale : la valeur de la couleur qu’on lui affecte selon le mode utilisé.
Exercice: Une télévision est munie d’un écran 4K, c’est à dire qu’elle a 4096 pixels sur la largeur et 2160 pixels sur la hauteur. Donner la définition de l’écran.
Une image possède 1920 pixels en largeur et 1080 pixels en hauteur. Celle-ci est imprimée sur une feuille dont les dimensions sont : 20cm de largeur et 30cm de longueur. Donner sa résolution en largeur et sa résolution en hauteur.
Les images en noir et blanc
Une image en noir et blanc est un tableau à deux dimensions où les pixels peuvent être uniquement noirs ou blancs.
Un ordinateur ne comprend que nombres alors, comment une image est représentée en mémoire ?
On définit le blanc avec le chiffre 1 et le noir avec le chiffre 0.
On peut donc dessiner des images grâce à des tableaux de nombres.
Exercice : Donner l’image associée au tableau de 0 et de 1 ci-dessous :
Exercice : Donner le tableau de 0 et de 1 associé à cette image :
Les images en noir et blanc sont basiques et n’ont pas par définition une palette de couleur variée. Cependant, entre le noir et le blanc existe une quantité de nuances du mélange de celles-ci : le gris.
Les images en nuances de gris
Une image en nuances de gris est donc un tableau à deux dimensions dont chaque pixel qui la compose contient une valeur entre 0 et 255 (256 valeurs).
Ainsi 100% de luminosité correspond à du blanc et 0% correspond à du noir. Ce pourcentage correspond au nombre entre 0 et 255 qui représente la nuance de gris associée.
Remarque : Plus la valeur est grande, plus le gris tendra sur du blanc, plus elle est faible, plus le gris tendra vers du noir.
On a vu précédemment qu’un ordinateur ne comprend que des 0 et des 1 en mémoire, on a donc un problème : comment représenter les nombres entre 0 et 255 en mémoire ? La solution : convertir les nombres décimaux que nous connaissons en 0 et 1.
Conséquences sur les images en niveaux de gris
Chaque pixel d’une image en niveau de gris comportera donc un nombre entre 0 et 255 écrit en binaire. Ces valeurs iront donc de 0000 0000 à 1111 1111.
Exercice:
Pour la palette donnée de niveau de gris, donner l’écriture binaire de chaque nombre décimaux.