FICHIERS IMAGES
Caractéristiques
d’une image numérique
Une image numérique est
toute image enregistrée sous forme de fichier dans l'ordinateur. Elle est
caractérisée par quatre éléments : le type, le format, la résolution et la
profondeur de codage (ou de couleur).
Le type
d'image : matricielle ou vectorielle
-Une image numérique matricielle ou image en mode point
(ou en anglais image « bitmap » ou « raster ») est une image numérique constituée d’un ensemble de points
appelés pixels (pixel est une abréviation de PICture
ELement).
Un pixel (px) est donc la
plus petite unité constitutive d’une image numérique. Il se présente sous la
forme d’un petit carré invisible à l’œil nu, mais fréquemment décelable
lorsqu‘on agrandit une portion d’image.
Plus la densité des pixels constituant l’image matricielle est élevée,
plus le nombre d’informations est grand, plus l’image est définie, mais aussi
le poids de l’image est grand.
-Une image vectorielle est une image
numérique composée d’entités géométriques telles qu’un cercle, un rectangle,
polygone ou un segment de droite, obtenues par des formules mathématiques (un
rectangle est défini par deux points, un cercle par un centre et un
rayon ; une courbe par plusieurs points et une équation).
Exemple du cercle : image matricielle à gauche et image
vectorielle à droite
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La grande différence
entre une image matricielle et une image vectorielle réside dans la possibilité
de les agrandir ou de les rétrécir à l'infini. On ne peut pas agrandir ou
rétrécir une image matricielle sans perte de qualité (on verra apparaitre les
pixels ou « pixellisation »). Ce problème ne se pose pas avec les
images vectorielles. Malgré l'inconvénient de perte de qualité et d'apparition
de pixels , les images matricielles sont plus souples
et on peut les traiter "pixel par pixel".
Cependant, les images vectorielles
présentent 2 avantages : elles occupent peu de place en mémoire et peuvent
être redimensionnées sans pertes d’informations et sans effet dit :
d’escalier (crénelage). Les deux types d’images, une fois imprimées répondent
aux mêmes caractéristiques que les images matricielles, c.-à-d. que les images
imprimées sont composées de points.
Le format de l’image
Le format est la façon d’enregistrer une image sur un support de
stockage. Le format d’une image est caractérisé par son extension (.png,.gif…).
Il existe :
- des formats pour les
images non compressées
- des formats pour les
images compressées : La compression des données ou codage de
source est l'opération informatique consistant à raccourcir la taille
des données afin de faciliter la transmission ou le stockage. La décompression
est l'opération inverse de la compression. L’ordinateur fait des calculs pour
qu'elles soient moins lourdes et donc plus rapides à charger. Certains formats
sont plus adaptés que d'autres selon l'image (photo, dessin, image animée...).
Définition et résolution
·
La définition est le nombre total de
pixels constituant l’image, c’est-à-dire « sa dimension informatique »
(le nombre de colonnes de l’image que multiplie son nombre de lignes).
Définition= Nombre de pixels en Largeur x Nombre de pixels en
hauteur (en
pixels)
Exemple : Une image possédant 640 pixels en
largeur et 480 pixels en hauteur aura une définition de 640x480=307 200px
·
La résolution d’une image est le nombre de
pixels (ou de points) qui composent l’image par unité de mesure. Elle détermine
sa qualité graphique, sa finesse, sa pureté.
Sa valeur désigne le nombre de pixels
par unité de surface, exprimée en point par pouce (PPP), en anglais DPI pour
Dots Per inch.
Un pouce représentant 2 ,54cm.
Résolution=
Une image en haute
résolution (250 dpi et plus) contient un plus grand nombre de pixels par
pouce qu’une image de basse résolution (100dpi et moins).La
résolution permet ainsi d’établir le rapport entre le nombre de pixels d’une
image et la taille réelle de sa représentation sur un support physique.
Exemple : Calculons la
résolution d’une image de taille (dimensions : 5 pouces sur sa
largeur et 4 pouces sur sa hauteur. De définition : 50 px (ou points) sur
sa largeur x 40 px (ou points) sur sa hauteur.
Résolution=50 :5=10
dpi ou 40 :4=10dpi
Profondeur de codage (ou de couleur)
On peut stocker dans chaque
pixel un certain nombre de bits. La profondeur de codage est le "nombre de bits par pixel».
Plus elle est importante, plus l'image peut afficher de couleurs
différentes. Elle est comprise entre 1 et 32 bits.
|
Nombre de Bits par
pixel |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
24 |
32 |
|
Nombre de couleurs |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
64 |
128 |
256 |
16777216 |
4294967296 |
Explication : Si on code par exemple
24 bits dans un pixel, on a la possibilité de définir 16 777 216
couleurs différentes.
Attention : L’œil humain ne peut
discerner que 2 000 000 de couleurs
Le codage de
la couleur
Une couleur est codée de différentes manières en fonction du matériel
cible (moniteur, imprimante, etc.).
Le système RGB, en français RVB
. Les technologies d’affichage de l’image utilisent trois
couleurs de base : le Rouge (Red en anglais), le Vert (Green en anglais)
et le Bleu (Blue en anglais) d’où l’abréviation RGB. A partir de ces trois
couleurs de base, on peut obtenir des milliers d’autres couleurs : c’est 
le
principe de la trichromie.
En général chaque pixel et par
conséquent sa couleur sont codés sur trois octets, soit 24 bits. De ce fait, on
attribue à chaque composante un nombre compris entre 0 et 255 (FF en
hexadécimal), soit 256 possibilités codées sur un octet (pour chaque composante) :
le rouge de 0 à 255, le vert de 0 à 255, le bleu de 0 à 255. On obtient ainsi
256 x 256 x 256 = 16 777 216 possibilités de couleurs différentes.
(fig.21)
Quelques exemples de
couleurs :
|
Couleur |
Noir |
Bleu |
Jaune |
Vert |
Rouge |
Blanc |
|
Composante |
|
|
|
|
|
|
|
R |
0 |
120 |
255 |
120 |
255 |
255 |
|
V |
0 |
120 |
255 |
255 |
120 |
255 |
|
B |
0 |
255 |
0 |
120 |
120 |
255 |
Explication :
Pour avoir du jaune, il faut mélanger 255 de Rouge, 255 de Vert et 0 de Bleu.
Dans la pratique, ce mélange se fait mieux avec un logiciel de dessin comme ‘’Paint ou Photoshop’’.
Système de
profondeur de codage
Une image étant constituée des pixels,
chaque pixel (carré) code plusieurs informations parmi lesquelles :
l’absence ou la présence de couleur, la luminosité et le type de couleur, la
position du pixel dans l’image etc.
Ainsi le nombre de bits
par pixel détermine le nombre de couleurs affichées comme l’indique le tableau
suivant ;
|
Nombre de couleurs |
Noir et Blanc |
256 couleurs |
65000 couleurs |
16 millions de couleur (True
color) |
|
Nombre de Bits par pixel
(profondeur de codage) |
1 |
8 bits |
16 bits |
24 bits |
Poids d’une image
Le poids en octet d’une
image est le produit de sa résolution par le nombre de bits par pixel
(profondeur de codage).
Poids de l’image = [Définition] x [Profondeur de
codage] :8
= Nombre
de pixel x poids de chaque pixel (en octet)
D’après le tableau
ci-dessus, la profondeur de codage est 24 bits (3octets) pour une image True Color. On a :
·
Nombre
de pixels : 640x480=307200
·
Poids
de chaque pixel : 24 bit/8=3 octets
·
Le
poids de l’image est ainsi égal à :307200x3=921600 octets soit
921600/1024=900 Ko
Plus une image est
grande (en superficie), plus elle compte de pixels (en nombre), plus elle
pèsera lourd (en octet) puisque toutes les informations contenues dans chaque
pixel doivent être enregistrées pour restituer ultérieurement une image intacte
Formats des
fichiers images
Lorsqu’on
a une image, on peut l'enregistrer dans plusieurs "formats"
différents selon le type de compression souhaité. Il existe plusieurs types de
formats des fichiers images dont les principaux sont :
-Les
formats non compressés :
·
BMP (Windows Bitmap) : Pas de
compression et donne un fichier assez volumineux.
·
Format RAW : c’est un format de fichiers
destiné aux images brutes non compressées obtenues directement à partir des
périphériques de capture d’images.
- Les formats compressés
·
TIF
ou TIFF (Tagget Image File Format) est un format de
fichier graphique bitmap (raster). C’est un ancien format graphique, permettant
de stocker des images bitmap ou matricielles de taille importante (plus de 4Go
compressées), sans perdition de qualité ou des périphériques utilisés.
·
GIF (Graphics Interchange Format) : Les images GIF conviennent habituellement mieux pour les
graphiques et les dessins. C'est un format assez vieux, qui a été
néanmoins très utilisé (et qui reste très utilisé par habitude). Il est limité
à 256 couleurs, mais il peut être animé.
·
JPG / JPEG (Joint Photographic
Experts Group) : Ce format
est conçu pour réduire la taille des photos, qui peuvent comporter plus de 16
millions de couleurs différentes. Les images JPEG sont enregistrées avec
l'extension .jpg ou .jpeg.
NB : Les images GIF conviennent habituellement mieux pour les graphiques et
les dessins, et les images JPEG pour les photographies.
·
PNG (Portable Network Graphics) le format PNG est devenu de
plus en plus populaire (principalement aux dépends du format GIF). Le format PNG représente de beaucoup de
points de vue le meilleur des deux formats JPEG et GIF : des millions de
couleurs et une compression efficace. Le PNG existe en 2 versions, en
fonction du nombre de couleurs que doit comporter l'image : PNG 8 bits : 256
couleurs et PNG 24 bits : 16 millions de couleurs (autant qu'une image JPEG)
Modes
d’acquisition des images
·
Acquérir une image à partir d’un
périphérique
-Le scanner : c’est un appareil qui transforme une image en un
fichier numérique qu’on peut garder dans un organe de stockage ou la traiter
avec un ordinateur. On dit qu’on numérise l’image. Cela revient à transformer
une image en une suite de bits (0 et 1) exploitable par l’ordinateur.
-Les APN (Appareils Photos Numériques)
permettent de filmer l’image directement en numérique.
-Les caméscopes permettent de filmer des vidéos qui ne sont que des
séquences d’images animées.
-La Webcam : C’est un appareil qui
permet d’envoyer et de recevoir des images sur son ordinateur. Il est
caractérisé par sa résolution exprimée en pixel.
·
A partir des logiciels de dessin
Les logiciels de dessin et de DAO (Dessin Assisté par Ordinateurs)
permettent de concevoir toutes les formes géométriques usuelles : Corel Draw, Photoshop, Paint, Autocad, librecad, Adobe Illustrator
etc.
EXERCICES
CONTROLE DES CONNAISSANCES
1)
Définir : Image numérique, pixellisation.
2) Quelle est la différence entre une image matricielle et une image
vectorielle ?
3) Donner
deux formats d’image fixe :
●…………………
(Compressé)
●……...……………
(Non compressé)
4) Comment
peut-on acquérir une image ?
5) Comment peut-on réduire la taille d’un
fichier image ?
EXERCICE
I
a. Compléter
les égalités suivantes :
88 bits = ……………………Octets
20 Go = ……………………Mo
b. Soit une image de taille 307200Ko, peut-on la
stocker sur un flash disque de 256Mo ? Justifier.
c.
Une clé USB de quelle taille minimum serait-elle capable de stocker cette
image ?
EXERCICE
II :
1-Définir :
numérisation d’une image.
2-Citer un
équipement utilisé pour la numérisation d’une image.
3-Citer deux
caractéristiques d’une image numérique.
4-Citer trois
couleurs de base utilisées en infographie.
5-Donner un
exemple de logiciels de traitement d’images.
EXERCICE III :
1- Donner la définition de l’expression « ordinateur
multimédia »
2- Donner un exemple de logiciel
graphique.
3-
Citer deux types de traitements d’images.
.
4- Compléter les phrases suivantes :
a-Une image matricielle est représentée
par : ………………………….
. b-Une image
vectorielle est représentée par :…………………………..
EXERCICE IV :
1-Soit les unités de mesure
suivantes : Pixel, Octet, DPI, PPP, Bit.
Remplir le tableau
ci-dessous par le/les unité(s) de mesure correspondante(s) à chaque
caractéristique d’une image numérique :
|
Caractéristique |
Unité de mesure |
|
Taille physique d’une
image |
|
|
Définition d’une image |
|
|
Résolution d’une image |
|
2-On donne la liste suivante
d’extensions de fichiers :
GIF ; BMP ; WAV ; JPG ; TIF ; PNG ; DOC ; TXT: MP3 ; MP4.
A partir de cette liste,
mettez dans chaque colonne du tableau ci-dessous les extensions habituellement
utilisées pour les 3 types des fichiers suivants :
|
Types de fichiers |
Texte |
Image |
Son |
Vidéo |
|
Extensions |
|
|
|
|
3-Un fichier a une taille de 120 Mo, un logiciel
de compression a permis de réduire cette taille de 15%.
3.1-Que veut dire « compresser un fichier » ?
3.2-Cite 02 logiciels sous Windows qui
permettent de compresser un fichier.
3.3-Quelle est la nouvelle taille de ce
fichier.
3.4-Cite 02 avantages de la compression d’un
fichier.
EXERCICE
V : Une image 480x620 est représentée avec 32 bits pour
chaque pixel.
1) Donner la
formule de calcul de la définition d’une image en précisant l’unité de mesure.
2) Faire
l’application numérique sur cette image.
3) Donner la
formule qui permet de calculer la taille d’une image.
4) Faire
l’application numérique sur cette image en KO.
5) Définir la
résolution d’une image en indiquant l’unité de mesure.
EXERCICE VI :
1-Soit le fichier image "Photo.BMP" ayant les
caractéristiques suivantes :
400 pixels en
largeur, 300 pixels en hauteur et 24 bits comme profondeur de codage de la
couleur.
a. Déterminer la
définition de cette image.
b. Déterminer la
taille de cette image en octets.
c. Si on
enregistre l’image sous le nom "Photo.JPG",
quelles sont les caractéristiques qui vont changer ? Pourquoi ?
EXERCICE VII : Une image 480x620
est représentée avec 32 bits pour chaque pixel.
1)
Donner la formule de calcul de la définition d’une image en précisant l’unité
de mesure.
2)
Faire l’application numérique sur cette image
3)
Donner la formule qui permet de calculer la taille d’une image.
4)
Faire l’application numérique sur cette image en KO
5)
Définir la résolution d’une image en indiquant l’unité de mesure.
.
EXERCICE VIII :
Votre petit frère en feuilletant
votre livre trouve les deux images ci-dessous. Vous lui dites que ces deux
images représentent un même cercle agrandi. Surpris, il vous pose des questions
pour mieux comprendre.
Image1
|
image2 |
|
|
|
|
|
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|
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|
|
A l’aide de vos
connaissances en informatique, répondez aux questions de votre petit
frère :
1-
a) Qu’appelle-t-on image
numérique ?
b) Comment appelle-t-on les petits carrés
de l’image 1 ?
c) Comment obtient-on
l’image 2 ?
2 -
a) Nommez le phénomène qui
est arrivé à l’image 1 après l’agrandissement ?
b) Ce phénomène est-il
réversible ?
c) le rétrécissement de
l’image peut-il avoir le même effet ?
3 -
a)
Indiquer
le type de chacune des deux images.
b)
Expliquez
la différence entre les deux images
EXERCICE IX :
Vous
souhaitez concevoir à l’aide des TIC une banderole publicitaire afin de
sensibiliser les populations de votre village sur le respect des mesures
barrières de lutte contre la propagation du Covid19.
1-Définir :
Format d’une image
2-nummerer
deux matériels et un logiciel que vous pourrez utiliser pour réaliser cette
tâche
3-Indiquez un
outil de ce logiciel qui permettra d’effectuer des dessins.
4-L’une des
images utilisées pour réaliser cette banderole possède les caractéristiques
suivantes :
Hauteur :306px,
largeur :408 px, profondeur de codage :24 bits
a-Déterminer la définition de cette image
b-déterminer sa taille en Ko
c-Déterminer la résolution de cette image si elle est affichée sur un papier de 8.1 cm de largeur.
5-Pour
l’explication de votre banderole vous souhaitez faire un enregistrement audio
et vidéo en votre langue maternelle pour permettre aux villageois qui ne savent
pas lire pour bien la comprendre.
a-Décrire le processus d’acquisition de ce son et de cette
vidéo
b-Proposez un type de son et un format de fichier son que
vous pourrez obtenir.
EXERCICE
X :
Votre frère veut mettre son image sur le bureau de son ordinateur,
cette image est une photo sur papier de largeur 16 cm et de hauteur
12 cm.
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|
1- Donner une solution
possible pour la transférer vers l’ordinateur ?
2. Comment appelle-t-on ce
phénomène ?
3. Cette image a été transférée
vers le PC en utilisant une résolution de 200 PPP. Calculer sa définition
?
EXERCICE XI :
1) Quelles sont les
dimensions d’impression d’une image de définition 320 x 200 pixels si elle a
été acquise à une résolution de 300 DPI ?
2) Avec quelle
résolution faut-il numériser une image qui fait 5,12 pouces de largeur, si l’on
souhaite que sa largeur de sortie soit de 491 pixels ?
CORRIGES
CONTROLE DES CONNAISSANCES
1- Une image numérique
est toute image enregistrée sous forme de fichier dans l'ordinateur.
-Pixellisation :
C’est un phénomène d’apparition des petits carrés appelés pixels lorsqu’on
agrandit une image matricielle à l’infini.
2- L’mage
vectorielle est obtenue à partir des figures géométriques alors que l’image matricielle
est formée des pixels.
//Perte
de qualité (on verra apparaitre les pixels ou « pixellisation »)
lorsqu’on agrandit ou rétrécit une image matricielle.
3- Formats images fixes non
compressées : .bmp ;.raw
- Formats images fixes compressées :
.gif ; .png ; .jpg ; .tiff
4- Acquisition à partir d’un
appareil : Scanner, APN, webcam,
Acquisition à partir des
logiciels de dessin Autocad, librecad,
Adobe Illustrator etc.
5-Il faut le compresser à
l’aide des logiciels de compression : winzip, winrar, etc.
EXERCICE I
a. 88
bits = 88:8=11Octets
20 Go = 20*1024=20480 Mo
b. Non. car
307200ko>256Mo
c.512 Mo // Pour les clés USB ; après 128 Mo,
on a 256Mo, puis 512 Mo
EXERCICE II:
1-Numérisation d’une image. Processus
qui consiste à transformer une image physique ou analogique en une image
numérique.
2-
Scanner.
3-Type,
format, définition, résolution, taille.
4-Rouge, Vert, Bleu
5. Paint ; Photoshop ; Gimp
EXERCICE
III :
1- Ordinateur Multimédia : Ordinateur
doté d’un ensemble de matériels et de techniques permettant de gérer tout à la
fois du son, de l'image, de la vidéo…
2-Autocad, librecad,
Adobe Illustrator etc.
3- Modification ou trucage d’une image, Retouche d’une image, Ajout des
effets à une image
4-a-des
points appelés pixels
b-figures géométriques
EXERCICE
IV :
1-
|
Caractéristique |
Unité de mesure |
|
Taille physique d’une
image |
Bit ou octet |
|
Définition d’une image |
Pixel |
|
Résolution d’une image |
DPI ou PPP |
2-
|
Types de fichiers |
Texte |
Image |
Son |
vidéo |
|
Extensions |
DOC ;TXT |
GIF ; BMP , JPG ; TIF ; PNG ; |
WAV ; MP3. |
MP4 |
3-
3.1- Réduire la taille du fichier
3.2- Winzip
et Winrar
3.3- 120 *15/100=18
120-18=102 Mo
3.4-réduire l’espace de stockage
-faciliter la transmission
EXERCICE
V :
1. Définition : largeur x
hauteur (en pixel)
2. Définition= 480 x620=297600
px
3. Taille= définition x
profondeur de codage
4.
Taille=480x620x32 :8 :1024= 1162,5 Ko
5. Nombre de pixel par unité
de mesure en DPI (Dot per inch ou point par pouce)
EXERCICE VI :
a. Définition : 400
x 300=120000px
b. Taille : 120000
X24 :8=35,56 octets
c.La taille et la définition vont
changer car elles dépendent de la largeur et la hauteur, or ces deux
caractéristiques sont concernées par la compression étant donné que .jpg est un
format compressé.
EXERCICE VII :
1. Définition : largeur x
hauteur (en pixel)
2. Définition= 480 x620=297600
px
3. Taille= définition x
profondeur de codage
4.
Taille=480x620x32 :8 :1024= 1162,5 Ko
5. Nombre de pixel par unité
de mesure en DPI (Dot per inch ou point par pouce)
EXERCICE VIII :
I :
a) Une image numérique est toute image enregistrée sous forme de fichier dans
l'ordinateur.
b) Pixels
c) formules géométriques(vecteurs)
2 :
a) pixellisation
b) oui
c) oui
3 :
a-. lmage1 : matricielle
-Image 2 : vectorielle
4- Perte de qualité (on verra apparaitre les pixels ou
« pixellisation ») lorsqu’on agrandit ou rétrécit une image
matricielle.
EXERCICE IX :
1-C’est
la façon d’enregistrer une image sur un support de stockage .il est caractérisé
par son extension.
2-
deux matériels : ordinateur, APN
un
logiciel : Photoshop
3-
un outil forme, rectangle, ellipse, pinceau, gomme…
4-a-définition
de cette image :306*408=124848pixels
b- sa taille en Ko :
124848*24 :8=374544octets :1024=365,765ko
c-résolution de cette image : 408 px*25,4cm/8,1=1279,407dpi
5-.a-
La capture à partir d’un périphérique vidéo avec enregistrement du son avec un microphone.
-L’importation de la vidéo
-L'ajout
des effets L'ajout de titrages
-
La réalisation du montage
-L'enregistrement
de la vidéo
b- type de son : monophonique ou stéréophonique
- un format de fichier son :.mp3
EXERCICES
X :
1. Utiliser un scanner
2. Numérisation
3. Hauteur(px)=Résolution x
Hauteur(cm)/2,54
=
200x12 :2,54=944,88px ; largeur : 200x16 :2,54=1259,84
px ; définition : 1260x945
NB : 1 pouce correspond
à 2,54 cm.
EXERCICES XI :
1-Hauteur(cm)=Résolutionx2,54/Hauteur(px)
h=320 x 2,54/300=2,709 cm
l=200
x 2,54/300=1,69 cm
2-Résolution = hauteur (px)/hauteur (‘’)
=491/5,12=95,89 DPI