Image numérique

Composition d’une image numérique

La création d’une image numérique en vidéo ou en photo :

Qu’est ce qui rend une image visible ?…

Gestion de la lumière en photo et en vidéo.La lumière !

Pas de lumière… pas d’image ! Car notre observation du monde réel passe par la partie visible du spectre électromagnétique : pour nous humains, cela va du rouge au violet. De part et d’autre, c’est « terra incognita » pour notre rétine. L’ultra-violet et l’infra-rouge sont déjà invisibles pour notre œil.

Nous pouvons donc voir les images, car la lumière se réfléchi dessus et arrive ensuite sur notre rétine. Même la lumière du soleil est filtrée ou réfléchie (selon les angles de vue) par l’atmosphère terrestre). Il va de même pour l’eau qui en absorbant la couleur rouge donne cet environnement bleuté aux images sous-marines. Notons au passage, que la composante ondulatoire de la lumière va induire une polarisation de l’onde lumineuse en fonction des surfaces réfléchissantes, ce qui permettra de filtrer le rayonnement grâce à des filtres polarisants, et donc de supprimer certains reflets (Voir l’article « comment matifier un visage« ).

 

 

De quoi est faite une image numérique ?

Que cela soit sur un écran, du papier, une toile, ou tout autre support, l’unité de base qui compose une image est le point. Le pointillisme en peinture est d’ailleurs une vision macroscopique de ce principe : une image créée à partir d’un ensemble de points.

Dans le monde numérique, l’avancée étant plutôt anglosaxonne, ce point fut appellé « Picture element », d’où le terme « Pixel« .

 

 

Les images matricielles, en pixels : ce que nous voyons.

Une image numérique peut-être comparée à une mosaïque, ou à une grille de mots croisés, d’où le terme de matrice. Dans cette mosaïque, chaque carreau de faïence correspond à l’élément de base du dessin. Ce carreau de faïence est caractérisé par une couleur et par une taille.

Il existe des mosaïques avec quelques couleurs, d’autres avec beaucoup de couleurs, il y en a avec de gros carreaux pour être vu de loin (en haut d’un bâtiment) et d’autres avec des petits carreaux pour faire des détails dans des frises.

Image vectorielle et matricielle

 

Le cas des images vectorielles : de l’information pour créer une image.

Le principe est de représenter les données de l’image par des formules géométriques qui vont pouvoir être décrites d’un point de vue mathématique. Cela signifie qu’au lieu d’avoir une mosaïque de points élémentaires, on stocke dans un fichier la succession d’opérations conduisant au tracé. Par exemple, un dessin peut être mémorisé par l’ordinateur comme « une droite tracée entre les points (x1, y1) et (x2, y2) », puis « un cercle tracé de centre (x3, y3) et de rayon 30 de couleur rouge ».

L’avantage de ce type d’image est la possibilité de l’agrandir indéfiniment sans perdre la qualité initiale, ainsi qu’un faible encombrement. L’usage de prédilection de ce type d’images concerne les schémas qu’il est possible de générer avec certains logiciels de DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) comme AutoCAD ou CATIA. Ce type d’images est aussi utilisé pour les animations Flash, utilisées sur Internet pour la création de bannières publicitaires, l’introduction de sites web, voire des sites web complets.

Étant donné que les moyens actuels de visualisation d’images, comme les écrans d’ordinateurs reposent essentiellement sur des images matricielles, les descriptions vectorielles (Fichiers) doivent préalablement être converties en descriptions matricielles avant d’être affichées comme images.

On en revient donc au pixel.

 

 

Comment passer de la lumière au pixel ?

Le capteur numérique : l’équivalent de la rétine de l’œil.

Le capteur numérique ne fait que mimer le principe de la rétine de l’œil, à savoir une surface de photosites qui envoient des signaux vers un centre de calcul qui a pour but d’élaborer une image à partir de ces données.

Photosites d'un capteur numérique d'une caméra vidéo ou photoSouvenons-nous de nos jeux de plage avec les sauts, les tamis, et le sable… Imaginons un champ carré, d’un hectare par exemple, recouvert de seaux, eux mêmes recouverts de trois types de tamis : il y a un tamis rouge qui ne laisse passer que les photons rouges, un tamis vert qui ne laisse passer que les photons verts, et un tamis bleu qui ne laisse passer que les photons bleus.

Organisons ces différents seaux (rouges verts bleus) par triplette. On « colle » les trois ensemble, ce qui nous donne sur notre champ une mosaïque de triplette (rouge vert bleu, ou RVB).

Sans entrer dans les détails techniques, c’est le principe des capteurs CCD et plus précisément des TriCCD ou 3CCD, dans lesquels chaque capteur de la triplette va envoyé un signal électrique selon l’intensité de la longueur d’onde (Rouge Vert ou Bleu) qu’il va capter. Ce signal, comme dans l’œil humain, va être envoyé à un calculateur, qui va élaborer une image.

 

 

Les différents types de capteurs :

Le capteur CCD (Charge-Coupled Device) était le plus répandu il y a encore peu de temps, équipant presque tous les appareils photo et caméras vidéos. Le CCD est composé d’une matrice de cellules photosensibles qui transfère la charge vers un collecteur qui transfère à son tour l’ensemble des charges vers le convertisseur.

Le capteur CMOS (Complementary Metal Oxyde Semi-conductor) fonctionne sur le même principe, à quelques détails prêts : il se compose d’une matrice de cellules photosensibles également, mais au lieu de transférer la charge vers un collecteur, il la conserve et la transfère au convertisseur directement.

Le CMOS, peu cher à produire, équipait surtout les appareils bas de gamme, alors que les CCD, plus sensibles, mais gourmands en électricité, équipaient les caméras vidéo haut de gamme.

Actuellement, les constructeurs on réussi a hisser les CMOS à un niveau de qualité équivalent au CCD, avec l’argument du prix en plus, d’où un marché en forte croissance des CMOS.

 

La couleur, une histoire de longueur d’onde…

Spectre des couleursLe capteur photosensible fonctionne sur le même principe que la rétine de l’œil : Il est constitué de cellules photovoltaïques qui mesurent l’intensité de la lumière et sa couleur. Cette intensité lumineuse est ensuite transformée en courant électrique. Chaque point du capteur, qui compose une partie d’un pixel, enregistre l’intensité lumineuse pour produire un signal, qui sera interprété par un logiciel qui produira alors une image.

C’est le fichier image « brut de décoffrage » qui est produit par le logiciel embarqué dans le matériel photo ou vidéo, qui est l’image native, ou image RAW (brute en anglais).

C’est le traitement en format JPEG qui donne un autre type de fichier, universel puisqu’il est encodé par une norme standardisée, la norme JPEG.

 

>> COMMANDEZ UNE PRESTATION VIDÉO…

Commander une prestation vidéo.

 

POUR PLUS D’INFORMATIONS
OU UNE DEMANDE SUR MESURE :

CONTACTEZ-NOUS
CONTACTEZ-NOUS…

 

 

 

 

Publié dans Techniques avec , , , , , , , .

Laisser un commentaire