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Répondre aux questions dans le document réponse.

1. Codage du noir et blanc #

1. Ouvrir le fichier lion.jpg avec GIMP. Zoomer à 800%.

   L’image est composée de points de différentes couleurs appelés …

2. À chaque groupe, on va attribuer un quadrillage de taille inconnue (maximum = 7 \times 7$), les cases de ce quadrillage étant colorées en noir ou blanc. Un émetteur de l’image et des décodeurs sont choisis dans le groupe.

   L’émetteur doit décrire l’image avec un code binaire et les décodeurs doivent la reproduire sur feuille. Avant de commencer, il faut se mettre d’accord sur le codage pour se comprendre. Appelez le professeur quand vous êtes prêts. À l’issue de l’expérience, faire les constats d’erreur :

   • Combien de pixels transmis en tout ?
   • Taux d’erreur ?

3. Création d’une image noir et blanc et décodage.

   (a) Ouvrir le logiciel GIMP, dans le menu “Fichier”, la création d’une “nouvelle image” permet de choisir la hauteur et la largeur de notre image. Créer une image de petite dimension par exemple 10×10.

   (b) À l’aide de l’outil crayon -taille : 1 pixel, couleur : noire-, créer des lignes horizontales de façon irrégulière. Enregistrer le document, puis l’exporter au format PBM. À la question “Formatage des données”, répondre en cochant la case “Ascii”.

   (c) Ouvrir le fichier pbm avec SublimeText et observer son contenu. Où lit-on la taille de l’image ? Compter le nombre de 0 et 1. À quoi correspondent-ils ?

   L’information à mémoriser pour un pixel noir ou blanc est élémentaire. Un bit suffit : 1 pour noir, 0 pour blanc (ou le contraire, c’est seulement une convention).

   • Si la profondeur est d’un bit, combien a-t-on de couleurs possibles ?

4. Photo Noir et blanc.

   (a) Ouvrir de nouveau le fichier lion.jpg avec GIMP. L’exporter au format PBM-ASCII.

   (b) Visualiser le résultat en ouvrant le fichier PBM. Que constate-t-on ? Pourquoi ?

   En photographie noir et blanc, c’est un peu plus subtil que noir ou blanc :

   pour capter un dégradé de lumière, on a besoin de plus de précision et de coder les gris du plus foncé (noir) au plus clair (blanc). On utilise alors en général 1 octet (= 8 bits) pour représenter le niveau de gris d’une image.

   • profondeur = 8 bits = … couleurs possibles
   • Le noir sera codé par … et le blanc par …

   Effectuer le calcul et répondre sur le document réponse

2. Codage en couleur : le système RGB #

Les médias qui transmettent la lumière (comme la télévision) utilisent un mélange de couleurs additif avec les couleurs primaires rouge, vert et bleu, chacune d’entre elles stimulant l’un des trois types de récepteurs de couleur de l’œil avec une stimulation aussi faible que possible des deux autres. C’est ce qu’on appelle l’espace colorimétrique « RVB », en anglais “RGB”. Les mélanges de lumière de ces couleurs primaires couvrent une grande partie de l’espace colorimétrique humain et produisent donc une grande partie des expériences colorimétriques humaines. C’est pourquoi les téléviseurs ou les écrans d’ordinateur couleur ne doivent produire que des mélanges de lumière rouge, verte et bleue.

Le RGB utilise les trois couleurs des luminophores ou photophores, des “petites pastilles” qui deviennent luminescentes sous l’effet des électrons de l’écran couleur : le Rouge (Red), le Vert (Green) et le Bleu (Blue) d’où RGB et RVB en français. Chaque couleur est obtenue par la superposition de ces trois rayonnements (rouge, vert, bleu) à plus ou moins grande intensité.

1. Sur quelle principe scientifique se base ce codage ? Insérer une image illustrant ce principe.

2. Codage sur 3 bits

   (a) Combien de nombres peut-on former sur tois bits ?

   (b) Combien de couleurs différentes peut-on obtenir avec un codage RGB sur 3 bits ? Lesquelles ?

3. Codage sur 3 octets Dans le cas général, on code les couleurs sur 24 bits soit 3 octets (1 octet respectivement pour chaque nuance de rouge, vert, bleu)

   (a) Avec un tel codage, combien de nuances de couleurs sont possibles ?

   (b) Déterminer les noms des couleurs associées aux représentations RGB suivantes :

   rgb(255, 0, 0)
   rgb(0, 255, 0)
   rgb(0, 0, 255)
   rgb(255, 255, 0)
   rgb(255, 0, 255)
   rgb(0, 255, 255)
   rgb(255, 255, 255)
   rgb(0, 0, 0)
   rgb(128, 0, 255)
   rgb(128, 128, 0)
   rgb(128, 128, 128)
   

   (c) Donner la représentation RGB des couleurs suivantes :

   • orange
   • marron
   • gris clair
   • gris foncé
   • violet foncé

   (d) On affirme parfois que “le marron n’est que de l’orange foncé”. Expliquer.

En cas de difficulté, vous pouvez utiliser le site http://www.proftnj.com/RGB3.htm

3. Codage d’une image bitmap #

Plus d’informations sur le Portable Pixmap et le Window Bitmap

1. Ouvrir le fichier 8px.bmp à l’aide de GIMP. Zoomer à 800%. Décrire l’image obtenue.

2. Quelle est la taille du fichier ? Cela est-il cohérent ?

3. Ouvrir le fichier 8px.bmp à l’aide du site https://hexed.it. Recueillir les informations et compléter la feuille de route suivante (la taille de l’image étant petite, il n’y a pas dans ce cas de séparation de lignes).

   • Type de fichier ?
   • Taille du fichier en octets ?
   • Largeur et hauteur de l’image en pixels ?
   • Taille de l’entete ?
   • Nombre de bits par pixel ?

   Compléter le code l’image

   

4. Compression #

1. Comparer les tailles des fichiers du lion au format BMP et au format JPG.

2. Dans GIMP, enregistrer l’image en JPG en changeant le taux de compression.

   • Plus le taux de compression augmente, plus la taille du fichier … ?
   • Plus le taux de compression augmente, plus la qualité … ?

BMP est un format d’image matricielle sans compression, les pixels sont enregistrés tels quels. JPG est un format d’image matricielle compressée avec perte, cela signifie qu’un algorithme est appliqué lors de l’enregistrement afin d’économiser de l’espace disque et qu’une partie de l’information intiale est perdue. Lorsqu’on affiche l’image, un autre algorithme permet de calculer les valeurs de chaque pixel.

L’iPhone, depuis sa version 14, propose un capteur photo de 48 MP, soit 48 millions de pixels.

3. Quelle devrait-être la taille approximative d’une photo prise avec ce capteur si elle était enregistrée en BMP (rappel, 1 pixels = 3 octets.) ?
4. Le support d’Apple indique qu’une photo prise avec ce capteur occupe environ 75 Mo. Est-elle compressée ? Avec quel taux ?
5. Rechercher des formats d’images avec compression sans perte. Vous devriez en connaître au moins deux ! Dans quels contextes sont-ils privilégiés ?