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Partie IX – Chapitre 1
La photo Numérique
PRISE DE VUE NUMERIQUE
Capture
Les systèmes optiques (objectif, viseur optique, chambre reflex), de ces appareils sont
voisins des solutions argentiques, à l'exception de l'obturateur qui n'est pas nécessaire.
Un composant électronique sensible à la lumière, le capteur, prend la place du film et
traduit les informations lumineuses en signaux électriques. L'image est traduite en
une matrice de valeur de luminance, l'image numérique qui sera, après traitement,
stockée dans un dispositif de mémoire électronique, généralement une carte mémoire
flash de petit format.
En fonction de l'appareil et des réglages, les points (pixels) de l'image sont traités de
manière à améliorer le rendu : interpolation pour reconstituer les couleurs, filtrage
pour diminuer le rapport signal sur bruit, accentuation pour augmenter la netteté,
correction des couleurs (balance des blancs), etc.
Ensuite, leur nombre peut être réduit pour prendre moins de place, en diminuant la
définition où la zone centrale est étendue par interpolation pour obtenir un effet de
zoom numérique. À noter que dans ce cas, les pixels supplémentaires sont interpolés,
ce qui entraîne une dégradation de la qualité globale de l'image. Le même traitement
peut être effectué a posteriori par un logiciel de retouche d'image.
Le capteur est un CCD, CMOS ou un capteur FOVEON.
Stockage
Ces informations résultantes sont groupées dans un fichier informatique. On
rencontre deux grandes familles de fichiers :
• les fichiers JPEG sont des fichiers compressés. L'électronique de l'appareil
applique l'algorithme de compression en fonction du taux sélectionné. Cette
compression est destructive, des informations sont perdues. Mais le
phénomène reste peu perceptible pour l'œil humain, pour des faibles taux de
compression.
• Les fichiers RAW sont des fichiers « propriétaires » (dont la définition n'est
pas publiée), propres à chaque fabricant contenant toute l'information captée
après traitement mais avant toute compression. Ils sont beaucoup plus gros
que les fichiers JPEG. Ils nécessitent un logiciel spécialisé pour être exploités.
• Enfin, en plus de l'image proprement dite, ces fichiers transportent des
informations sur les conditions de prises de vue (en-tête Exif), qui peuvent
être lues totalement ou partiellement par de nombreux logiciels. Cet en-tête
peut disparaître lors du traitement de retouche si ce format n'est pas supporté
par le logiciel utilisé.
Les photographies sont stockées soit dans la mémoire de l'appareil lui-même (en règle
générale, de l'ordre de quelques images en résolution maximale), soit sur une carte
mémoire extractible.
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Partie IX – Chapitre 1
La photo Numérique
Le transfert des données peut être fait par un câble (USB en général), par extraction et
lecture de la carte mémoire sur un ordinateur. Certains appareils peuvent transférer
les images par un système sans fil (Bluetooth ou WiFi).
Le transfert peut être fait vers :
•
•
•
•
•
un ordinateur personnel, permettant de visualiser, trier et de traiter les images ;
un disque dur portable autonome ;
une imprimante où les possibilités de sélection et de retouches sont minimes ;
Une console de développement sur papier, permettant également de visualiser
et de trier les images.
Un lecteur multimedia portable (téléphone mobile, ipod, console de jeux
portable…)
Utilisation
Appareil numérique compact.
Les images produites peuvent être visualisées sur l'écran arrière de l'appareil photo et
supprimées au besoin ou exportées vers un ordinateur, retouchées grâce à des
logiciels, publiées sur Internet, imprimées, stockées sur cédérom ou DVD…
Certaines imprimantes, avec ou sans écran de contrôle, lisent directement les cartesmémoires et ne nécessitent pas d'ordinateur intermédiaire. L'ancienne étape de
développement du film est supprimée, ce qui fait gagner du temps et permet parfois
aussi de prendre des photos dont le contenu est très personnel. Mais également, le
tirage des images en couleur devient à peu près aussi facile que les tirages papier noir
et blanc qui pouvaient se faire avec un labo amateur. Toutefois, les encres et papiers
spéciaux sont très onéreux et le tirage de qualité à domicile n'est pas compétitif avec
le tirage professionnel.
Les modèles récents (2005) d'appareils photo numériques, de types compact ou
reflex, proposent des résolutions suffisantes (4 à 10 millions de pixels ou plus) pour
tirer des images de format A3, voire supérieur, ce qui autorise l'usage d'un boîtier
numérique pour l'illustration. Les photojournalistes utilisent désormais des appareils
photo numériques pour transmettre électroniquement les photos à leur rédaction
depuis le lieu de prise de vue.
Parallèlement, le marché professionnel utilise aussi des dos numériques de 11 (pour
Kodak) à 16 voire 50 millions de pixels ; tous ces capteurs sont conçus pour se placer
au dos de l'appareil photo (d'où leur nom de dos numérique). Ils sont utilisés dans la
mode, sur des moyens formats (voir Format de pellicule photographique) ou sur des
chambres photographiques (type SINAR, GRETAG…) pour la publicité ou la
reproduction d'œuvres d'art.
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Partie IX – Chapitre 1
La photo Numérique
Impression d'une photographie numérique
L'image numérique devient une photographie au sens commun du terme quand elle
prend la forme d'une épreuve permanente sur papier. Le passage du fichier image issu
de l'appareil photo numérique ou du scanner (et retravaillée ou non sur ordinateur) à
cette épreuve finale se fait via une imprimante. Une chaîne ne valant que ce que vaut
son maillon le plus faible, le développement de la photo numérique a longtemps été
freiné par les médiocres performances (coût élevé, qualité médiocre des images
produites) de ces périphériques. Ce problème a heureusement été réglé depuis, et l'on
trouve maintenant des modèles abordables, capables d'atteindre la fameuse « qualité
photo ». Il existe aujourd'hui deux grands types d'imprimantes utilisés pour la photo
numérique : celles dites à sublimation thermique et celles à jet d'encre. Le prix d'achat
de l'imprimante et la résolution maximale des images qu'elle fournit constituent bien
évidemment des critères de choix importants, mais le rapport qualité/prix de chaque
modèle dépend également du coût des consommables, notamment des cartouches
d'encre noir ou couleur, qu'il nécessite. À noter en outre que, si les imprimantes à jet
d'encre peuvent fonctionner avec du papier ordinaire, elles ne donnent leur pleine
mesure qu'avec du papier dit « qualité photo », qui n'est pas vraiment bon marché,
même si l'augmentation de la consommation tire les prix vers le bas.
Côté professionnels, la Pictrography est un des premiers procédés d'impression
permettant d'obtenir une image similaire aux tirages argentiques. Il reste encore
utilisé aujourd'hui dans certains studios car son rendu est bien supérieur aux
impressions par jet d'encre qui ne peuvent reproduire la totalité du spectre RVB, ne
pouvant se limiter techniquement qu'au CMJN (voir aussi : gamut).
Le meilleur rendu actuellement au point reste le traitement de l'image numérique sur
papier argentique.
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
QU'EST-CE QUE LA LUMIERE ?
• La lumière est une forme d'énergie issue de deux composantes :
• une onde électromagnétique ondulatoire
• un aspect corpusculaire (les photons)
La lumière émise par le soleil se déplace à une vitesse d'environ 300 000 km/s, à
une fréquence d'environ 600 000 GHz.
Notion de couleur
La couleur de la lumière est caractérisée par sa fréquence, elle-même conditionnée
par la longueur d'onde et la célérité de l'onde. On caractérise généralement la
longueur d'onde d'un phénomène oscillatoire par la relation :
Le codage des images
On appelle infographie le domaine de l'informatique concernant la création et la
manipulation des images numériques. L'infographie regroupe de nombreux savoirs,
parmi lesquels la représentation des éléments graphiques (texte, image ou vidéo),
ainsi que leurs transformations (rotation, translation, zoom, ...) par l'intermédiaire
d'algorithmes.
Les technologies d'affichage
L'image s'affiche sur un écran (appelé aussi moniteur), il s'agit d'un périphérique de
sortie permettant de fournir une représentation visuelle. Ces informations proviennent
de l'ordinateur, mais de façon "indirecte". En effet le processeur n'envoie pas
directement les informations au moniteur, mais traite les informations provenant de sa
mémoire vive (RAM), puis les envoie à une carte graphique qui est chargée de
convertir les informations en impulsions électriques qu'elle envoie au moniteur.
Les moniteurs d'ordinateur sont la plupart du temps des tubes cathodiques, c'est à dire
un tube en verre dans lequel un canon à électrons émet des électrons dirigés par un
champ magnétique vers un écran sur lequel sont disposés de petits éléments
phosphorescents (luminophores) constituant des points (pixels) émettant de la lumière
lorsque les électrons viennent les heurter.
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
La notion de pixel
Une image est constituée d'un ensemble de points appelés pixels (pixel est une
abréviation de PICture ELement) Le pixel représente ainsi le plus petit élément
constitutif d'une image numérique. L'ensemble de ces pixels est contenu dans un
tableau à deux dimensions constituant l'image :
Etant donné que l'écran effectue un balayage de gauche à droite et de haut en bas, on
désigne généralement par les coordonnées [0,0] le pixel situé en haut à gauche de
l'image, cela signifie que les axes de l'image sont orientés de la façon suivante :
• L'axe X est orienté de gauche à droite.
• L'axe Y est orienté de haut en bas, contrairement aux notation
conventionnelles en mathématiques, où l'axe Y est orienté vers le haut.
Définition et résolution
On appelle définition le nombre de points (pixel) constituant l'image, c'est-à-dire sa
«dimension informatique » (le nombre de colonnes de l'image que multiplie son
nombre de lignes). Une image possédant 640 pixels en largeur et 480 en hauteur aura
une définition de 640 pixels par 480, notée 640x480.
La résolution, terme souvent confondu avec la "définition", détermine par contre le
nombre de points par unité de surface, exprimé en points par pouce (PPP, en anglais
DPI pour Dots Per Inch); un pouce représentant 2.54 cm. 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. Une résolution de 300 dpi signifie donc 300
colonnes et 300 rangées de pixels sur un pouce carré ce qui donne donc 90000 pixels
sur un pouce carré. La résolution de référence de 72 dpi nous donne un pixel de 1"/72
(un pouce divisé par 72) soit 0.353mm, correspondant à un point pica (unité
typographique anglo saxonne).
Le codage de la couleur
Une image est donc représentée par un tableau à deux dimensions dont chaque case
est un pixel. Pour représenter informatiquement une image, il suffit donc de créer un
tableau de pixels dont chaque case contient une valeur. La valeur stockée dans une
case est codée sur un certain nombre de bits déterminant la couleur ou l'intensité du
pixel, on l'appelle profondeur de codage (parfois profondeur de couleur). Il existe
plusieurs standards de codage de la profondeur :
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Partie 9 – Chapitre 2
•
•
•
•
•
La photo Numérique
bitmap noir et blanc: en stockant un bit dans chaque case, il est possible de
définir deux couleurs (noir ou blanc).
bitmap 16 couleurs ou 16 niveaux de gris: en stockant 4 bits dans chaque
case, il est possible de définir 24 possibilités d'intensités pour chaque pixel,
c'est-à-dire 16 dégradés de gris allant du noir au blanc ou bien 16 couleurs
différentes.
bitmap 256 couleurs ou 256 niveaux de gris: en stockant un octet dans
chaque case, il est possible de définir 28 intensités de pixels, c'est-à-dire 256
dégradés de gris allant du noir au blanc ou bien 256 couleurs différentes.
palette de couleurs (colormap): grâce à cette méthode, il est possible de
définir une palette, ou table des couleurs, contenant l'ensemble des couleurs
pouvant être contenues dans l'image, à chacune desquelles est associé un
indice. Le nombre de bits réservé au codage de chaque indice de la palette
détermine le nombre de couleurs pouvant être utilisées. Ainsi en codant les
indices sur 8 bits il est possible de définir 256 couleurs utilisables, c'est-à-dire
que chaque case du tableau à deux dimensions représentant l'image va
contenir un nombre indiquant l'indice de la couleur à utiliser. On appelle ainsi
image en couleurs indexées une image dont les couleurs sont codées selon
cette technique.
« Couleurs vraies » (True color) ou « couleurs réelles » : cette représentation
permet de représenter une image en définissant chacune des composantes
(RGB, pour rouge, vert et bleu). Chaque pixel est représenté par un entier
comportant les trois composantes, chacune codée sur un octet, c'est-à-dire au
total 24 bits (16 millions de couleurs). Il est possible de rajouter une
quatrième composante permettant d'ajouter une information de transparence
ou de texture, chaque pixel est alors codé sur 32 bits.
Poids d'une image
Pour connaître le poids (en octets) d'une image, il est nécessaire de compter le nombre
de pixels que contient l'image, cela revient à calculer le nombre de cases du tableau,
soit la hauteur de celui-ci que multiplie sa largeur. Le poids de l'image est alors égal à
son nombre de pixels que multiplie le poids de chacun de ces éléments.
Voici le calcul pour une image 640x480 en True color :
• Nombre de pixels :
640 x 480 = 307200
• Poids de chaque pixel
24 bits / 8 = 3 octets
• Le poids de l'image est ainsi égal à :
307200 x 3 = 921600 octets
921600 / 1024 = 900 Ko
(Pour connaître la taille en Ko il suffit de diviser par 1024).
Voici quelques exemples (en considérant que l'image n'est pas compressée) :
Définition de l'image
320x200
640x480
800x600
1024x768
Noir et blanc
(1 bit)
7.8 Ko
37.5 Ko
58.6 Ko
96 Ko
256 couleurs
(8 bits)
62.5 Ko
300 Ko
468.7 Ko
768 Ko
3
65000 couleurs
(16 bits)
125 Ko
600 Ko
937.5 Ko
1.5 Mo
True color
(24 bits)
187.5 Ko
900 Ko
1.4 Mo
2.3 Mo
Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Cela met en évidence la quantité de mémoire vidéo que nécessite votre carte
graphique en fonction de la définition de l'écran (nombre de points affichés) et du
nombre de couleurs. L'exemple montre ainsi qu'il faut une carte ayant au minimum 4
Mo de mémoire vidéo afin d'afficher une résolution de 1024x768 en true color...
Transparence
La transparence est une caractéristique permettant de définir le niveau d'opacité des
éléments d'une image, c'est-à-dire la possibilité de voir à travers l'image des éléments
graphiques située derrière celle-ci.
Il existe deux modes de transparence :
• La transparence simple s'applique pour une image indexée et consiste à définir
parmi la palette de couleurs une des couleurs comme transparente
• La transparence par couche alpha (ou canal alpha, en anglais alpha channel)
consiste à rajouter pour chaque pixel de l'image un octet définissant le niveau
de transparence (de 0 à 255). Le processus consistant à ajouter une couche
transparente à une image est généralement appelée alpha blending
Images bitmap et images vectorielles
On distingue généralement deux grandes catégories d'images :
• les images bitmap (appelées aussi images raster) : il s'agit d'images
pixellisées, c'est-à-dire un ensemble de points (pixels) contenus dans un
tableau ,chacun de ces points possédant une ou plusieurs valeurs décrivant sa
couleur.
• les images vectorielles: les images vectorielles sont des représentations
d'entités géométriques telles qu'un cercle, un rectangle ou un segment. Ceuxci sont représentés 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). C'est le processeur qui sera chargé de "traduire" ces
formes en informations interprétables par la carte graphique.
Etant donné qu'une image vectorielle est constituée uniquement d'entités
mathématiques, il est possible de lui appliquer facilement des transformations
géométriques (zoom, étirement, ...), tandis qu'une image bitmap, faite de pixels, ne
pourra subir de telles transformations qu'au prix d'une perte d'information, appelée
distorsion.
On nomme ainsi pixellisation (en anglais aliasing) l'apparition de pixels dans une
image suite à une transformation géométrique (notamment l'agrandissement).
De plus, les images vectorielles (appelées cliparts lorsqu'il s'agit d'un objet vectoriel)
permettent de définir une image avec très peu d'information, ce qui rend les fichiers
très peu volumineux.
En contrepartie, une image vectorielle permet uniquement de représenter des formes
simples. S'il est vrai qu'une superposition de divers éléments simples peut donner des
résultats très impressionnants, toute image ne peut pas être rendue vectoriellement,
c'est notamment le cas des photos réalistes.
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
image vectorielle
image bitmap
L'image "vectorielle" ci-dessus n'est qu'une représentation de ce à quoi pourrait
ressembler une image vectorielle, car la qualité de l'image dépend du matériel utilisé
pour la rendre visible à l'oeil. Votre écran permet probablement de voir cette image à
une résolution d'au moins 72 pixels au pouce; le même fichier imprimé sur une
imprimante donnerait une meilleure qualité d'image car elle serait imprimée à au
moins 300 pixels au pouce.
Grâce à la technologie développée par la compagnie Macromedia et son logiciel
Macromedia Flash, ou au plugiciel ("plug-in") SVG, le format vectoriel est
aujourd'hui utilisable sur Internet
Qu'appelle-t-on format de fichier?
Nous avons vu précédemment la façon suivant laquelle une image était codée pour
l'afficher sur un moniteur, toutefois lorsque l'on veut stocker une image dans un
fichier ce format n'est pas le plus pratique...
On peut en effet vouloir une image qui prenne moins de place en mémoire, ou bien
une image que l'on puisse agrandir sans faire apparaître de pixellisation.
Ainsi, il est possible de stocker l'image dans un fichier avec une structure de donnée
décrivant l'image à l'aide d'équation, et qui devra être décodée par le processeur avant
que les informations soient envoyées à la carte graphique :
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Les types de formats de fichiers
Il existe un grand nombre de formats de fichiers. Parmi les formats de fichiers
graphiques voici les plus utilisés :
Le format PNG (Portable Network Graphics, ou format Ping) est un format de fichier
graphique bitmap (raster). Il a été mis au point en 1995 afin de fournir une alternative
libre au format GIF, format propriétaire dont les droits sont détenus par la société
Unisys (propriétaire de l'algorithme de compression LZW), ce qui oblige chaque
éditeur de logiciel manipulant ce type de format à leur verser des royalties. Ainsi
PNG est également un acronyme récursif pour PNG's Not Gif.
Caractéristiques du format PNG
Le format PNG permet de stocker des images en noir et blanc (jusqu'à 16 bits par
pixels de profondeur de codage), en couleurs réelles (True color, jusqu'à 48 bits par
pixels de profondeur de codage) ainsi que des images indexées, faisant usage d'une
palette de 256 couleurs.
De plus il supporte la transparence par couche alpha, c'est-à-dire la possibilité de
définir 256 niveaux de transparence, tandis que le format GIF ne permet de définir
qu'une seule couleur de la palette comme transparente. Il possède également une
fonction d'entrelacement permettant d'afficher l'image progressivement.
La compression proposé par ce format est une compression sans perte (lossless
compression) 5 à 25% meilleure que la compression GIF.
Enfin PNG embarque des informations sur le gamma de l'image, ce qui rend possible
une correction gamma et permet une indépendance vis-à-vis des périphériques
d'affichage. Des mécanismes de correction d'erreurs sont également embarquées dans le
fichier afin de garantir son intégrité.
Le format TIF
Le format TIF ou TIFF (Tagged Image File Format) est un format de fichier
graphique bitmap (raster). Il a été mis au point en 1987 par la société Aldus
(appartenant désormais à Adobe). Les dernières spécifications (Revision 6.0) ont été
publiées en 1992.
Caractéristiques du format TIF
Le format TIFF est un ancien format graphique, permettant de stocker des images
bitmap (raster) de taille importante (plus de 4 Go compressées), sans perdition de
qualité et indépendamment des plates formes ou des périphériques utilisés (DeviceIndependant Bitmap, noté DIB).
Le format TIFF permet de stocker des images en noir et blanc, en couleurs réelles
(True color, jusqu'à 32 bits par pixels) ainsi que des images indexées, faisant usage
d'une palette de couleurs.
De plus le format TIF permet l'usage de plusieurs espaces de couleurs :
• RGB
• CMYK
• CIE L*a*b
• YUV / YCrCb
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
La compression JPEG
La compression JPEG est une compression avec pertes. En dépit d'une perte de
qualité, Le JPEG permet l’un des meilleurs taux de compression (20:1 à 25:1 sans
perte notable de qualité).
Cette méthode de compression est beaucoup plus efficace sur les images
photographiques (comportant de nombreux pixels de couleurs différentes) que sur
des images géométriques (à la différence de la compression LZW) car sur ces
dernières les différences de nuances dûes à la compression sont très visibles.
LE TRAITEMENT NUMERIQUE
On désigne par traitement d'images numériques l'ensemble des techniques permettant
de modifier une image dans le but de l'améliorer ou d'en extraire des informations.
Histogramme
Un histogramme est un graphique statistique permettant de représenter la distribution
des intensités des pixels d'une image, c'est-à-dire le nombre de pixels pour chaque
intensité lumineuse. Par convention un histogramme représente le niveau d'intensité
en abscisse en allant du plus foncé (à gauche) au plus clair (à droite).
Ainsi, l'histogramme d'une image en 256 niveaux de gris sera représenté par un
graphique possédant 256 valeurs en abscisses, et le nombre de pixels de l'image en
ordonnées. Prenons par exemple l'image suivante composée de niveaux de gris :
L'histogramme et la palette associés à cette image sont respectivement les suivants :
L'histogramme fait apparaître que les tons gris clairs sont beaucoup plus présents
dans l'image que les tons foncés.
Le ton de gris le plus utilisé est le 11ème en partant de la gauche.
Pour les images en couleur plusieurs histogrammes sont nécessaires. Par exemple
pour une image codée en RGB :
• un histogramme représentant la distribution de la luminance,
• trois histogrammes représentant respectivement la distribution des valeurs
respectives des composantes rouges, bleues et vertes.
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Histogramme cumulé
L'histogramme cumulé représente la distribution cumulé des intensités des pixels
d'une image, c'est-à-dire le nombre de pixels ayant au moins une intensité lumineuse
donnée.
Modification de l'histogramme
L'histogramme est un outil très utile pour étudier la répartition des composantes d'une
image mais il permet également de corriger le contraste et l'échelle des couleurs pour
des images sur-exposées ou sous-exposées. En outre sa modification n'altère pas les
informations contenues dans l'image mais les rend plus ou moins visibles.
La modification d'un histogramme est généralement représentée sur une courbe
(appelée courbe tonale) indiquant la modification globale des composantes de l'image
avec en abscisse les valeurs initiales et en ordonnées les valeurs après modification.
La courbe tonale correspond à une fonction de transfert définie par une table de
transcodage appelé look up table, notée LUT. Ainsi la diagonale indique la courbe
telle que les valeurs initiales sont égales aux valeurs finales, c'est-à-dire lorsque
aucune modification n'a eu lieu. Les valeurs à gauche de la valeur moyenne sur l'axe
des abscisses représentent les pixels "clairs" tandis que ceux à droite représentent les
pixels foncés.
Ainsi, si la courbe de modification de l'histogramme est située en dessous de la
diagonale, les pixels auront des valeurs plus faibles et seront donc éclaircis. A
l'inverse si la courbe est au dessus de la diagonale, les pixels seront assombris.
Eclaircissement
Assombrissement
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Egalisation de l'histogramme
L'égalisation d'histogramme a pour but d'harmoniser la répartition des niveaux de
luminosité de l'image, de telle manière à tendre vers un même nombre de pixel pour
chacun des niveaux de l'histogramme. Cette opération vise à augmenter les nuances
dans l'image.
La courbe tonale correspondant à l'égalisation de l'histogramme dépend totalement de
l'image. Toutefois la plupart des outils proposent généralement un outil permettant de
faire cette opération automatiquement.
Etirement de l'histogramme
L'étirement d'histogramme (aussi appelé "linéarisation d'histogramme" ou "expansion
de la dynamique") consiste à répartir les fréquences d'apparition des pixels sur la
largeur de l'histogramme. Ainsi il s'agit d'une opération consistant à modifier
l'histogramme de telle manière à répartir au mieux les intensités sur l'échelle des
valeurs disponibles. Ceci revient à étendre l'histogramme afin que la valeur d'intensité
la plus faible soit à zéro et que la plus haute soit à la valeur maximale.
De cette façon, si les valeurs de l'histogramme sont très proches les unes des autres,
l'étirement va permettre de fournir une meilleure répartition afin de rendre les pixels
clairs encore plus clairs et les pixels foncés proches du noir.
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Il est ainsi possible d'augmenter le contraste d'une image. Par exemple une image trop
foncée pourra devenir plus "visible". Toutefois cela ne donne pas toujours de bons
résultats...
La courbe tonale correspondant à un étalement de l'histogramme est de la forme
suivante :
Seuillage
L'opération dite de "seuillage simple" consiste à mettre à zéro tous les pixels ayant un
niveau de gris inférieur à une certaine valeur (appelée seuil, en anglais treshold) et à
la valeur maximale les pixels ayant une valeur supérieure. Ainsi le résultat du
seuillage est une image binaire contenant des pixels noirs et blancs, c'est la raison
pour laquelle le terme de binarisation est parfois employé. Le seuillage permet de
mettre en évidence des formes ou des objets dans une image. Toutefois la difficulté
réside dans le choix du seuil à adopter.
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Voici une image en 256 niveaux de gris et les résultat d'une opération de seuillage
avec les valeurs respectives de seuil de 125 et 200 :
La courbe tonale de l'opération de seuillage est la suivante :
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Partie 9 – Chapitre 2
La photo Numérique
Par opposition au "seuillage simple" il est possible de définir deux valeurs de seuil,
respectivement borne inférieure et borne supérieure, afin de mettre à la valeur
maximale les pixels ayant une valeur comprise entre les bornes et à zéro l'ensemble
des autres valeurs :
Inversion (négatif)
L'opération d'inversion consiste, comme son nom l'indique, à inverser les valeurs des
pixels par rapport à la moyenne des valeurs possibles. Le résultat obtenu est appelé
négatif.
La courbe tonale de l'opération d'inversion vidéo est la suivante :
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Partie IX – Chapitre III
Acquisition d’image
L'APPAREIL PHOTO NUMERIQUE
Ce périphérique donne un aperçu immédiat des photos et évite l'achat de pellicules
et les frais de développement.
Les images obtenues peuvent être retouchées à l'aide d'un logiciel de traitement
d'image et éditées sur l'Internet ou importées dans un traitement de texte. Certains
appareils permettent également d'enregistrer des sons ou des petites séquences vidéos.
La qualité d'un appareil photo numérique dépend de plusieurs facteurs :
- Comme pour un appareil traditionnel : l'optique (objectif), la mécanique (boîtier,
déclencheur, diaphragme, etc.) et l'électronique permettant de piloter les
automatismes.
- La qualité du capteur et du dispositif de traitement de l'image numérique.
L'écran de visualisation
En plus du viseur, ou à sa place, les appareils numériques possèdent souvent un écran
de visualisation qui permet de voir immédiatement les photos. Choisissez-en un ayant
une bonne luminosité et une taille convenable. Attention : ces écrans sont de gros
consommateurs d'énergie, donc de piles. En acquérant des accumulateurs et un
chargeur, vous ferez rapidement des économies...
L'objectif
La qualité des photos dépend largement de la qualité de l'objectif. Les fabricants
comme Nikon, Canon, Olympus, Minolta, ... proposent des objectifs offrant une
bonne luminosité et une définition satisfaisante.
Avec un appareil numérique la focale dépend de la taille du capteur.
Un cœfficient multiplicateur permet de calculer l’équivalence par rapport à un
objectif pour appareil 24 x 36 mm .
L'angle normal de vision humaine correspond pour un appareil 24x36 à une focale
de 50 mm. Les valeurs supérieures sont appelées téléobjectif et les valeurs inférieures
grand angle.
De nombreux appareils numériques sont équipés d’un zoom qui permet de couvrir un
une large plage de focale avec une distorsion et une ouverture acceptable.
Le zoom permet de mieux cadrer les photos en « rapprochant » plus ou moins le sujet.
On dispose également d'un zoom électronique mais en réalité il ne s'agit que d'un
artifice commercial qui diminue la qualité de l’image en la gonflant artificiellement.
Le capteur
C'est l'élément qui remplace la pellicule d'un appareil argentique. Plus le nombre de
pixels (surfaces photosensibles élémentaires) est grand, meilleure est la définition de
la photo et plus on pourra l'agrandir.
Pour visualiser les photos sur un écran d'ordinateur, un téléviseur ou pour les diffuser
sur le Web, une définition de 800 x 600 correspondant à 480 000 pixels (voire même
640 x 480) est suffisante.
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Partie IX – Chapitre III
Acquisition d’image
Pour obtenir des tirages sur papier
Format en cm
10 x 15
15 x 21
20 x 30
30 x 40
Capteur nécessaire en pixels
1 M (million)
2M
3M
5M
Remarque : pour obtenir des tirages de qualité il faut disposer d'une imprimante de
qualité photo et utiliser un papier approprié.
La sauvegarde des photos
La compression : Dans son état natif (format bmp), la photo numérique est très
encombrante en mémoire. On utilise donc des algorithmes de compression qui
peuvent être plus ou moins dégradants. On dispose souvent de trois niveaux de
compression appelés, par ordre de qualité croissante : normal, fin et super fin
La mémoire :
Pour stocker un nombre important de photos, surtout si leur définition est élevée, il
faut disposer d’une carte mémoire de bonne capacité. Plusieurs type de carte existent
Smart Média, Compact Flash, MemoryStick ou MMCard selon les marques).
La visualisation et le transfert des photos
On peut transférer les photos sur un ordinateur ou directement vers une imprimante à
l'aide : - d'une connexion série, actuellement pratiquement abandonnée ;
- d'une connexion USB beaucoup plus rapide et facile à mettre en oeuvre ;
- d'une connexion IEEE encore beaucoup plus rapide.
Certains appareils possèdent une sortie VHS ou SVHS permettant de les raccorder
directement à un téléviseur pour visualiser les photos dans de bonnes conditions. Il
existe des lecteurs de cartes Smart Média, Compact Flash, MemoryStick ou MMCard
qui permettent de transférer les fichiers directement de la carte à l'ordinateur sans
immobiliser l'appareil photo. Certaines imprimantes en sont pourvues.
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