Photo numérique

IMAGES NUMERIQUES

Compte rendu:

Travail Individuel. Vous répondrez sur un document word que vous devez enregistrer TOUT DE SUITE dans votre dossier Documents\devoir\gautier

Partie A : Analyse d’un écran et de ses pixels

Question 1 : 

L'écran d'un appareil numérique est constitué de points lumineux appelés des pixels, chaque pixel est constitué de trois sous pixels ( un rouge,  un vert et un bleu) qui sont trois sources de lumière ( rouge, verte et bleue), en mélangeant ces trois sources, on obtient la couleur du pixel.

Observer la photo ci-dessous de l’écran des pixels d'un téléphone.

Que voit-on exactement ? 

Remarque: si vous répondez des barres rouges/vertes/bleus vous n'avez pas les points de la question.

Question 2 : 

En vous aidant du site web ci-dessous, expliquez ce que veut dire RVB  ?

https://fr.wiktionary.org/wiki/RVB

Présentation de la question 3: 

On cherche à savoir combien de couleurs différentes peut afficher un pixel sachant que chacun de ses 3 sous-pixels ( rouge, vert et bleu) possède 256 nuances différentes.  Chaque nuance est représentée par un nombre entier entre 0 et 255 ( soit 256 valeurs différentes et donc 256 nuances différentes pour chaque sous-pixel).

Pour obtenir une des couleurs rouges, on donne une forte influence à la nuance rouge ( un nombre égal ou proche de 255) , pas ou peu d'influence de la nuance verte ( un nombre égal ou proche de 0 ) et pas ou peu d'influence de la nuance bleue ( un nombre égal ou proche de 0 ) , exemples:

             

 

On va au départ simplifier le problème:

imaginons que chaque sous pixels n'ait que deux nuances différentes que l'on représentera par deux nombres : 0 et 255  ( ce sont en réalité les deux valeurs extrêmes des 256 nuances possibles).

Question 3: 

Recopier le tableau à compléter ci-dessous sur votre compte rendu. Ce tableau a pour but de connaître le nombre de couleurs disponibles si chaque sous-pixel n'a que deux valeurs possibles.

Pour définir la couleur obtenue en fonction des nombres affectés, vous pouvez utiliser un nuancier comme celui du logiciel paint par exemple ou directement celui du logiciel que vous utilisez en ce moment, Sur Paint, cliquer sur  "Modifier les couleurs " (entouré en noir ci-dessous) puis saisir les valeurs dans les champs Rouge, Vert, Bleu ( entourés en rouge ci-dessous) :

Le tableau à compléter:

Rappel, pour l'instant vous ne disposez que de:

2 nuances de rouge, valeurs:  0 ,  255

2 nuances de vert, valeurs:  0, 255

2 nuances de bleue, valeurs: 0, 255

Question 4: 

Conclusion: vous pouvez constater que vous obtenez 8 couleurs différentes avec deux valeurs possibles ( 0 et 255) pour chacun des 3 sous-pixel? On peut déterminer le nombre de couleurs avec le calcul 2x2x2 = 8 couleurs

Si vous aviez eu 3 valeurs ( 0, 128 et 255) pour chaque sous-pixel, vous auriez obtenu 3x3x3 = 27 couleurs différentes pour un pixel.

Question 5:

En réalité, il y a 256 valeurs possibles pour chaque sous-pixel, en analysant votre résultat de la question 4, combien de couleurs sont possibles pour un pixel avec 256 valeurs possibles pour chaque sous-pixel?

Question 6:

En utilisant un nuancier:

Quelles sont les valeurs RVB à choisir pour obtenir la couleur blanche? 

Quelles sont les valeurs RVB à choisir pour obtenir la couleur noire?

Quelles sont les valeurs RVB à choisir pour obtenir une des couleurs grises ?

Quelles sont les valeurs RVB à choisir pour obtenir une des couleurs roses ?        

Quelles sont les valeurs RVB à choisir pour obtenir une des couleurs violettes ?        

Question 7:

Donnez la valeur des 24 bits ( 3 octets) de la couleur verte représentée par le code RVB 130 255 42  en utilisant les tableaux de conversion ci-dessous:

On vous donne le tableau de conversion et la valeur binaire du premier nombre ( la nuance de rouge):

Nuance rouge R:

130 = 128 + 2 soit l'octet binaire: 1000 0010

Nuance verte V:

255 =

Nuance bleue:

42=

Partie B : Répartition des pixels sur l’écran, notion de définition et de résolution

       

Plusieurs notions sont très souvent confondues et sont à connaître :

Notion1: la définition d’un écran : c’est le produit du nombre de pixels en largeur par le nombre de pixels en hauteur qui composent l’écran.

Cette définition est souvent donnée sous la forme:  largeur x hauteur ( exemple: 1920x1080), cela signifie que l’écran comporte 1920 colonnes et 1080 lignes de pixels  =  2 073 600 pixels répartis uniformément sur toute sa surface.  On dit que 1920x1080 est la définition native de l’écran:

Avec les réglages de votre appareil vous pouvez diminuer la définition; par exemple l'abaisser à 1280 x 720  pixels ; dans ce cas, les 2 073 600 pixels sont toujours présents et sont regroupés pour donner des pixels plus gros. Dans chacun de ces nouveaux "gros pixels" sera placé un point de l’image à afficher ce qui a souvent pour effet de dégrader l’apparence de l’image :

Notion2: la résolution, elle est appelée en Anglais dpi (dots per inch : points par pouces) ou ppi (pixels per inch : pixels par pouce ) et en Français ppp (pixels par pouce),  la résolution est la mesure du nombre de pixels disponibles sur une longueur de 1 pouce (environ 2,54 cm) de la diagonale de l'écran, plus ce nombre est élevé, plus la taille des pixels est petite et plus l’image est précise. Ci-dessous un écran imaginaire pour comprendre la notion:

Le nombre de pouces d’un écran donné par le fabricant  est celui de sa diagonale. Ci-dessous un écran 17 pouces :

Notion 3: le format,  par exemple 4/3eme ou 16/9eme  représente le rapport entre la largeur et la hauteur de l'écran:

4/3 = 1.33 ( la largeur = 1,33 fois la hauteur) et 16/9 = 1,777  ( la largeur = 1,77 fois la hauteur)

Par exemple, un écran a pour dimensions 548 mm de largeur  et 308 mm de hauteur, son format est alors  548 / 308 = 1,777  soit  16/9eme

Les formats les plus utilisés sont le 16/9 puis le 16/10, suivit de l'ancien 4/3 (en général pour les écrans cathodiques).

Question 8:

Recherchez sur le web la valeur des définitions ( largeur en pixels , hauteur en pixels) d'écrans dits « HD », dits « Full HD » et « 4K », ces 3 appellations sont des normes relatives à des définitions d’écran.
 

Question 9:

Recherchez la définition de l’écran de votre téléphone sur le site web du fabricant, attention, souvent les fabricants ( comme Apple) appellent resolution la définition parce que les deux données sont liées ( si on change la définition, on change la résolution). Si vous n'avez pas de téléphone, choisissez un appareil quelconque.

Mesurez la diagonale de l’écran de votre téléphone en cm, et convertissez cette mesure en pouces. ( 1 pouce = 2.54 cm)

Recherchez  la résolution de votre écran (nombre de pixels par pouce) .

On vous donne ci-dessous les spécifications d’un téléviseur 4K

Question 10:  cette question est pour ceux qui veulent faire la spécialité Maths, ou la spécialité Physique-Chimie ou la spécialité Sciences de l'ingénieur en première, les autres vous pouvez passer à la partie métadonnées

a. Sachant que le format de l'écran est  16/9  et que la longueur de sa diagonale est de 55 pouces. Calculez la largeur et la hauteur de l'écran.

AIDE : on vous donne:

- équation 1 :  largeur2 + hauteur2 = diagonale2   ( théorème de Pythagore appliqué à l'écran )

- équation 2 : largeur = 1, 77 x hauteur   ( format 16/9 eme)

Vous remplacez l'expression de la  largeur de l'équation 2 dans l'équation 1, ce qui donne:

(1, 77 x hauteur)2 + hauteur2 = diagonale2   soit  3.13 x hauteur2 + hauteur2 = diagonale2   

soit  4.13 x hauteur2 = diagonale2   ( en déduire la hauteur en fonction de la diagonale)

Une fois la hauteur connue, la largeur s'obtient avec l'équation 2

b. Calculez la résolution de cet écran de télévision.

c. Comparez la résolution de votre téléphone avec celle d'une télévision.

d. Pourquoi les fabricants de téléviseurs ne donnent pas la résolution de leurs appareils et mettent plutôt en avant la définition?

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