La photographie numérique - Fiche de révision¶
1. De la lumière au pixel¶
- L'oeil a 3 types de cônes (rouge, vert, bleu) → inspire le codage RVB
- Synthèse additive : superposition de lumières R, V, B pour créer toutes les couleurs
- Le capteur (CCD/CMOS) contient des millions de photosites, chacun avec un filtre coloré (filtre de Bayer : RVBV)
| Photosite | Pixel | |
|---|---|---|
| Nature | Composant physique du capteur | Point d'image à l'écran |
| Fonction | Mesure 1 couleur | Représente la couleur complète (RVB) |
2. Définition et résolution¶
- Définition = nombre total de pixels (largeur × hauteur)
- Résolution = densité de pixels par pouce (ppi/dpi)
| Dénomination | Définition | Mégapixels |
|---|---|---|
| HD (720p) | 1 280 × 720 | ~0,9 Mpx |
| Full HD | 1 920 × 1 080 | ~2 Mpx |
| 4K (UHD) | 3 840 × 2 160 | ~8,3 Mpx |
3. Codage RVB¶
Chaque pixel = 3 composantes (R, V, B), chacune sur 1 octet (0-255).
Un pixel = 3 octets (24 bits) → 16,7 millions de couleurs.
| Couleur | R | V | B | Hexadécimal |
|---|---|---|---|---|
| Noir | 0 | 0 | 0 | #000000 |
| Blanc | 255 | 255 | 255 | #FFFFFF |
| Rouge | 255 | 0 | 0 | #FF0000 |
| Jaune | 255 | 255 | 0 | #FFFF00 |
| Gris | 128 | 128 | 128 | #808080 |
Code hexadécimal #RRGGBB : chaque composante en base 16 sur 2 chiffres.
4. Taille d'une image non compressée¶
\[\text{Taille (octets)} = \text{largeur} \times \text{hauteur} \times 3\]
Exemple : 4 032 × 3 024 × 3 = ~34,9 Mo (d'où la nécessité de compresser).
| Unité | Équivalence |
|---|---|
| 1 ko | 1 024 octets |
| 1 Mo | 1 024 ko |
| 1 Go | 1 024 Mo |
5. Formats et compression¶
| Format | Compression | Perte ? | Transparence | Usage |
|---|---|---|---|---|
| BMP | Aucune | Non | Non | Référence, pédagogie |
| PNG | Sans perte | Non | Oui | Logos, captures d'écran |
| JPEG | Avec perte (réglable) | Oui | Non | Photos (le plus courant) |
| GIF | Sans perte (256 couleurs) | Non | Non | Animations |
JPEG : chaque ré-enregistrement dégrade la qualité (artefacts de compression).
6. Traitement d'image¶
| Filtre | Action |
|---|---|
| Niveaux de gris | Moyenne des 3 composantes RVB |
| Négatif | 255 - valeur de chaque composante |
| Rouge seul | Garder R, mettre V et B à 0 |
| Luminosité | Ajouter/soustraire à chaque composante |
En Python avec PIL : getpixel((x, y)) et putpixel((x, y), (r, g, b)).
7. Métadonnées EXIF¶
Infos invisibles stockées dans le fichier photo : date, modèle, résolution, GPS, ISO, ouverture.
Risque : les coordonnées GPS révèlent le lieu exact de prise de vue.
8. Dates clés¶
| Date | Événement |
|---|---|
| 1826 | Première photo (Niépce) |
| 1969 | Capteur CCD (Bell Labs) |
| 1975 | Premier appareil photo numérique (Kodak, 0,01 Mpx) |
| 1992 | Format JPEG |
| 2007 | iPhone - le smartphone devient l'appareil photo principal |
Vocabulaire essentiel¶
| Terme | Définition rapide |
|---|---|
| Pixel | Plus petit élément d'une image numérique |
| Photosite | Composant physique du capteur (1 couleur) |
| Définition | Nombre total de pixels (largeur × hauteur) |
| Résolution | Densité de pixels par pouce (ppi/dpi) |
| RVB | Codage en 3 composantes (0-255 chacune) |
| Synthèse additive | R + V + B = Blanc |
| BMP | Format non compressé |
| PNG | Compression sans perte, transparence |
| JPEG | Compression avec perte, taux réglable |
| EXIF | Métadonnées invisibles d'une photo |