OBJECTIF. Dissimuler le logo ISN dans la photo du lycée Robert Schuman. Image originale. Image modifiée contenant le logo OBJECTIF STEGANOGRAPHIE

Transcription

1 OBJECTIF STEGANOGRAPHIE OBJECTIF Dissimuler le logo ISN dans la photo du lycée Robert Schuman Image originale Image modifiée contenant le logo 3 / 38

2 Introduction STEGANOGRAPHIE La STEGANOGRAPHIE C est l art de dissimuler des données dans d autres données. Plusieurs techniques différentes ont été développées pour ce faire. La stéganographie existe depuis longtemps, bien avant l'invention de l ordinateur. Quelques exemples: Plus de 400 ans av. J.-C., Hérodote dans son livre "Les Histoires" a relaté l usage de la stéganographie dans la Grèce antique. Pour transmettre un message on rasait la tête d'un esclave et on tatouait sur son crâne le texte. Une fois que les cheveux avaient repoussé on pouvait envoyer le message au destinataire. Il suffisait alors de raser à nouveau l'esclave pour lire le message. Message envoyé par un espion allemand durant la seconde guerre mondiale original Apparently neutral's protest is thoroughly discounted and ignored. Ismam hard hit. Blockade issue affects pretext for embargo on by-products, ejecting suets and vegetable oils. Traduction Apparemment la protestation des pays neutres est totalement ignorée. Isman frappe fort. L'issue du blocus donne des prétextes pour un embargo sur certains produits, mis à part graisses animales et huiles végétales. Le message semble tout à fait banal mais si l'on prend la deuxième lettre de chaque mot, on obtient Pershing sails from NY June 1 le Pershing part de New-York le 1er juin Autres exemples: 4 / 38

3 Regarder le centre de l'image très prés de l'écran sans cligner les yeux S'éloigner doucement jusqu'à cm Ne pas cligner les yeux jusqu'à ce que le cerveau reçoive l'information tridimensionnelle Vous n'y arrivez pas? Essayez avec celle-là. 5 / 38

4 Activités élèves Revenons maintenant à notre problème! Je vous rappelle qu'il s'agit de dissimuler le logo ISN dans la photo du lycée Robert Schuman. Pour résoudre ce problème je vous propose la démarche suivante : Comprendre le principe d'affichage d'une image sur un écran (télé ou moniteur informatique). Comprendre le principe de codage d'une image numérique en couleur Comprendre le principe de codage d'une image BITMAP (BMP) Étudier une technique de stéganographie numérique Du pointillisme à la télévision Tout est illusion (éloignez-vous de l'image) Les écrans 6 / 38

5 Affichage d'une image Du pointillisme à la télévision Georges SEURAT ( ) Film réalisé par le CRDP de Basse-Normandie Origine: youtube.com 7 / 38

6 Tout est illusion Origine: Voyez-vous les rectangles verts de même couleur? Réponse dans la page suivante. Colour Confidence / Bridge Europe Voyez-vous les carrés A et B d'un gris identique? Réponse sur la page suivante. Edward H. Adelson Rapprochez-vous et fixez le 'X'. Lorsque les couleurs vont disparaître, vous continuerez à en voir d'autres... L'Internaute Magazine 8 / 38

7 Tout est illusion - réponses Origine: La perception du vert est trompée par les lignes colorées contigües. Colour Confidence / Bridge Europe Ce sont les lignes colorées, jaunes et violettes, qui modifient notre perception du même vert. Une même couleur semble plus vive si elle est présentée dans un contexte de couleurs sombres. L'œil s'adapte en permanence par rapport aux couleurs contiguës. Incroyable : les carrés A et B sont d'un gris identique! Edward H. Adelson Cela paraît incroyable à quel point notre cerveau peut nous tromper, mais oui, les carrés A et B sont identiques. Si vous n'y croyez pas, ouvrez l'image dans un logiciel de retouche et mesurez les valeurs de gris grâce à la pipette. Rapprochez-vous et fixez le 'X'. Lorsque les couleurs vont disparaître, vous continuerez à en voir d'autres... L'Internaute Magazine Après disparition des couleurs vertes et magenta, votre œil continue à "voir" une couleur. Cet effet de rémanence a pour conséquence d'afficher une couleur fantôme correspondant à la couleur complémentaire de celle d'origine. L'œil est influencé par le mouvement d'un objet. Sa couleur complémentaire persiste après sa disparition. 9 / 38

8 Les écrans Comme nous l'avons vu précédemment, une image peut être restituée en juxtaposant plusieurs points de couleurs. Nous appellerons chacun de ces points un PIXEL. A chaque pixel est associé une couleur. La couleur d'un pixel est interprétée par notre cerveau qui fait la synthèse additive des trois couleurs primaires Rouge, Vert et Bleu qui composent chaque pixel. Quel que soit la technologie utilisée par un téléviseur (LCD, PLASMA, LED,...) le principe reste toujours le même. Il s'agit de décomposer une image en Pixels et restituer chaque pixel en le décomposant en trois sous-pixels Rouge, Vert et Bleu. 10 / 38

9 Le PIXEL Un pixel, des pixels, toujours des pixels... En observant à la loupe la surface d'un écran plat on s aperçoit que celui-ci est composé de plusieurs milliers de pixels. Chaque pixel est lui même composé de trois sous-pixels Rouge, Vert et Bleu. La couleur d'un pixel est interprétée par notre cerveau qui fait la synthèse additive des trois couleurs primaires Rouge, Vert et Bleu. 11 / 38

10 La synthèse soustractive est utisée en impression sur un fond blanc. Ex: Imprimante à jet d'encre, imprimerie,... La synthèse additive est utilisée lorsque l'on projète des rayons lumineux par exemple sur un fond noir. C'est le cas des téléviseurs. Illustration du principe de fonctionnement de la restitution des couleurs par un écran plat. image constituée à l'aide de "pixels géants". Éloignez-vous de l'écran pour voir fonctionner la synthèse additive. 12 / 38

11 Exercice : Ce téléviseur ««Full HD» au format 16//9 a une résolution de 1920 x 1080 et une diagonale de 60". De combien de pixels se compose sa surface d affichage? Quelle est la dimension de chaque pixel au micron près? Chaque pixel est composé de 3 sous pixels. La perception de sa couleur est le résultat de la synthèse faîte par notre cerveau de ces trois sous pixels. Quel sera la couleur perçu pour chacun de ces pixels? 13 / 38

12 Technologies Technologies d'écrans Les écrans plats des appareils mobiles, des tablettes, des téléviseurs LCD, Plasma, l'écran OLED des téléphones sont autant de technologies différentes mais qui mettent en œuvre un même principe. Une image numérique est composée de pixels ayant chacun une couleur. Chaque pixel est composé de 3 sous-pixels rouge, vert et bleu dont notre cerveau assure la synthèse quand on s'éloigne de l'écran. La variation de luminosité de chaque sous-pixel RGB (Rouge Green Blue) détermine la couleur de chaque pixel. Les technologies des écrans se différencient en fait par la manière dont sont créés chaque souspixel. Ecran PLASMA Ecran LCD A une échelle minuscule, l'écran plasma reprend le principe du tube néon. Chaque sous-pixel est l'équivalent d'une lampe phosphorescente : il enferme un gaz (mélange d'argon et de xénon) qui, lorsqu'il est placé sous tension, se met dans un état d'excitation appelé plasma. Il émet alors des rayons ultraviolets (UV), invisibles à l'œil. Chaque sous-pixel contient aussi un luminophore. Lequel est constitué d'une substance chimique qui réagit aux UV en émettant de la lumière. La composition chimique du luminophore détermine la couleur de la lumière qu'il émet. Quant à la variation de la luminosité de chaque sous-pixel, on joue sur la fréquence d'excitation électrique. Pour une même durée, plus un sous-pixel est excité souvent, plus le plasma émet des UV, plus la réponse du luminophore paraît intense. En raison de la taille des pixels (deux fois celle des pixels d'un écran LCD), la technologie plasma s'installe plutôt dans les écrans de plus d'un mètre de diagonale LCD signifie Liquid Crystal Display, c'est-à-dire, en français, écran à cristaux liquides. Un tel écran se compose de plusieurs couches. A l'arrière, des tubes fluorescents éclairent les cristaux liquides, lesquels sont coincés entre deux filtres qui ne laissent passer la lumière que sous un certain angle : ils sont dits polarisants. Les cristaux liquides, quant à eux, jouent le rôle de stores : la quantité de lumière qu'ils laissent passer, varie en fonction de la tension électrique qui leur est appliquée. En bout de course, des filtres colorés teintent la lumière sortante de rouge, de vert ou de bleu selon le sous-pixel. 14 / 38

13 Ecran LCD-LED Ecran OLED Pour réduire l'épaisseur des écrans, les fabricants ont remplacé les tubes fluorescents par des centaines de Led, d'où l'appellation LCD Led indiquée sur certains écrans. C'est uniquement le système d'éclairage qui diffère. La technologie d'affichage reste, elle, identique à la technologie LCD. Dernière déclinaison de la technologie LCD, les écrans Led Edge. Dans ce cas, les diodes, au lieu de tapisser la face arrière de l'écran, occupent ses côtés, dans l'épaisseur du cadre. Et c'est un fond réfléchissant qui répartit alors la lumière sur toute la sur face de l'écran. Pour créer les sous-pixels, les écrans Oled utilisent des cousines des diodes électroluminescentes (Led). Lesquelles sont conçues à partir de composants organiques (d'hydrogène, d'oxygène, d'azote et de carbone), d'où le O d'oled. Leur avantage par rapport aux Led classiques : elles peuvent couvrir des surfaces. Pas de système de rétroéclairage, la diode de chaque sous-pixel émet sa propre lumière quand elle est activée électriquement. Sur un écran Oled, la diode est prise entre deux électrodes (anode et cathode) en forme de grilles linéaires disposées perpendiculairement. La mise en lumière d'un sous-pixel s'effectue par la mise sous tension de la ligne de l'anode et de la colonne de la cathode correspondante. 15 / 38

14 Ecran AMOLED Déclinaison de l'oled, l'écran Amoled est équipé d'une grille de circuits électroniques, appelée matrice active (Active Matrix). Chaque sous-pixel possède des transistors qui permettent de l'activer directement. Un tel système permet de réduire la consommation électrique et d'augmenter la précision de l'affichage. Les écrans Oled et Amoled, beaucoup plus fins que les écrans LCD grâce à l'absence de rétroéclairage, sont actuellement dévolus aux écrans de petites tailles (baladeurs, appareils photo numériques et téléphones mobiles). Certains téléviseurs Oled existent, mais demeurent très onéreux. Pour l'instant. Source: LCD Créé avec HelpNDoc Personal Edition: Générateur de documentation iphone gratuit Ecran LCD Source : youtube.com Exercice : 16 / 38