Informatique et Création Numérique - Classe de 2nde

Découverte des images matricielles

Activité : Qu'est ce que la pixellisation?

Quatre images sont proposées pour cette activité. Vous choisirez une image.
Trois grilles sont fournies par vos enseignants. Il faudra commencer par la grille la plus fine et finir par la plus grande. En superposant la grille sur l’image puis le papier calque sur la grille, colorier entièrement les cases si elles contiennent du noir.

Pixellisation

Quelles différences pouvez vous observer après avoir utilisé les trois grilles ? Quels avantages pourraient on trouver pour chacune des trois grilles ?

Leçon : Le pixel

Chaque carré de la grille représente en fait un pixel.

Le pixel (Picture Element) est l'élément de base des images matricielles, c'est à dire formées d'un tableau de points (ici, de carrés)...

  1. Quelles sont les dimensions en pixel de l'image ci-contre?
  2. Combien de pixels contient elle au total?

Activité : Du pixel au binaire

Dans la figure précédente, si on remplace chaque carré par 0 si il est blanc, par 1 si il est noir, quelle suite de chiffres obtient on ?

0 ou 1 comptent pour un bit. On peut donc les regrouper par paquets de 8 (un octet). Quelle taille obtient on ici?

Copier les fichiers Pommme1.pbm, Pommme2.pbm et Pommme3.pbm dans votre espace de travail. Noter leur taille.

Nous allons maintenant utiliser un logiciel pour visualiser les images. Vous pouvez utiliser Gimp, qui est dans le répertoire "Arts Plastiques".

Est ce que les images obtenues à partir de ces trois fichiers, après avoir utilisé le zoom, sont différentes ?

Ouvrir maintenant ces fichiers avec l’éditeur Notepad++. Que peut on observer ?

Enregistrer maintenant ces fichiers sous un autre nom, et dans l’éditeur Notepad++, supprimer les espaces . Observe t on des différences sur les tailles des fichiers et sur les images obtenues ?

Contenu d'un fichier image

Il est plus pratique de mettre les valeur sous forme de tableau, d’où le terme image matricielle (ou bitmap, littéralement «carte de bits »).

Le fichier image comprend un en-tête de deux ou trois lignes :

  • La première ligne indique si les fichiers seront en noir et blanc, en niveau de gris ou en couleur :
    • P1 les images sont en noir et blanc
    • P2 les images sont en niveau de gris>
    • P3 les images sont en couleur
  • Les deux chiffres de la deuxième ligne, séparés par un espace, donnent la largeur et la hauteur de l’image
  • La troisième ligne donne la valeur maximale pour le niveau de gris (format .pgm ) ou l’intensité de chaque couleur (format .ppm ).

Activité : Construction d'un fichier image

On considère le codage binaire d’une figure donné ci-dessous :

Binaire

Combien de lignes et de colonnes sont contenues dans ce fichier?

Créer le fichier Code.pbm à partir du codage ci-dessus en utilisant Notepad++. Le poids du fichier correspond il à l’estimation ?

Activité : Images en niveau de gris

Ouvrir le fichier Exercice2.pgm en utilisant Notepad++ et Gimp. Quelles sont les différences par rapport au cas précédent ?

Créer maintenant le fichier correspondant au dégradé de gris suivant :

Degrade

Créer ensuite le fichier correspondant au négatif de cette image.
La valeur maximale en niveau de gris a été ici prise égale à 15. On trouve fréquemment 255 (de même pour les images en couleurs).

Rappel : Le format RGB et les couleurs

Sur un écran, chaque pixel est composé de trois sources de lumière (rouge, verte, bleue). En variant l’intensité de chacune d’elles, on affiche les couleurs.

Un pixel de couleur est alors représenté par un triplet (R, G, B) d'octets correspondant à l'intensité de ces couleurs (rouge, verte, bleue).

Avec une architecture 32 bits (classique sur les ordinateurs actuels), chaque composante couleur RGB est représentée sur un octet.

Les couleurs au format RGB utilisent la synthèse additive pour être identifiées.

  1. Sur un octet, quelles sont les intensités minimale et maximale d'une composante couleur?
  2. Quelle couleur "pure" est représentée par le triplet (0,0,255)?
    Quelle couleur sera alors représentée par (255,0,255)?
  3. Quels sont les triplets d'octet représentant respectivement la couleur rouge , la couleur jaune et le blanc?
  4. Puisque les composantes RGB sont chacune codées sur un octet, à quoi peut bien servir le dernier octet dans une architecture 32 bits ?

Activité : Contenu d'une image en couleur

Ouvrir le fichier Exercice3.ppm en utilisant Notepad++ et Gimp. Quelle est la taille de l’image ? Combien y a t il de pixels ?

Remplacer les chiffres de la 4ème ligne par d’autres valeurs comprises entre 0 et7. Sauvegarder et observer si il y a des changements.

Activité : Création d'images en couleur

Créer les fichiers correspondants aux images suivantes. Ils devront être au format .ppm, chaque couleur pouvant prendre cette fois-ci 256 valeurs possibles.

Creation