Introduction aux images numériques

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1 Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER

2 Table des matières 1 Introduction Images vectorielles et images matricielles Résolution d une image matricielle Résolution et aspects techniques Définition et dimensions réelles d une image matricielle Les couleurs caractérisant les images numériques Les formats des images numériques Applications pratiques Calculer les dimensions d une image Applications pratiques Compresser, retailler et convertir une image Applications pratiques Modifier une image Applications pratiques Capturer une image présente à l écran Touche printscreen Outil Capture Fastone Capture Applications pratiques Déterminer une couleur dans une image Pour aller plus loin : logiciels intéressants (liste non exhaustive) Conclusion Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 1

3 1 Introduction Les éléments suivants sont des images numériques, utilisables directement ou à insérer dans diverses productions informatiques (Word, PowerPoint, Paint, site Web, ). Lors de la création de documents, un enseignant est amené à utiliser des images numériques, voire à les modifier selon ses besoins. Dans ce cours, nous découvrons quelques aspects théoriques liés aux images numériques, avant de passer à des applications pratiques, exploitables lors de la création de vos supports. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 2

4 2 Images vectorielles et images matricielles On distingue les images vectorielles et les images matricielles. Une image vectorielle est composée de formes géométriques pouvant faire l'objet d'une description mathématique (droites, cercles, points, ). Une image vectorielle se redimensionne aisément, sans aucune perte de qualité. Ces images sont très utiles pour des reproductions à grande échelle, des calculs pouvant être réalisés à chaque fois, afin d'obtenir l'image exacte, quelle que soit la taille choisie. Une image matricielle est composée d'un ensemble de points (pixels). Chacun d eux a une position et une couleur bien précises. Les photos numériques et les documents scannés sont des images matricielles. En cas d'agrandissement, une perte de qualité peut être remarquée. 1 Dans ce cours, nous nous intéressons principalement aux images matricielles (Bitmap). Elles sont, pour rappel, composées de pixels. Le pixel (Picture Element, px) est une unité de base, de taille carrée ou rectangulaire. Elle permet de mesurer la définition d une image matricielle. 1 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 3

5 La figure suivante illustre certains pixels y étant présents, devenus visibles à l œil nu grâce à un agrandissement. 2 3 Résolution d une image matricielle La résolution est un paramètre qui se définit lors de la numérisation d'une image (scanner, création, ). Pour une taille d'image donnée (largeur et hauteur exprimées en centimètres ou en pouces), plus la résolution est élevée, plus l'image est précise, de par un nombre de pixels élevé. 3 La résolution d'une image se définit selon la densité de points (pixels) par unité de longueur (pouce, soit 2,54 cm approximativement). Remarquons que l'on parle de «Points Par Pouce» (PPP, soit DPI Dots Per Inch) lorsque l'on aborde la définition d'un scanner (finesse de numérisation) ou d'une imprimante (précision de l'imprimante). Lorsque l'on se rapporte à un écran d'ordinateur ou de télévision, on a parfois recours au terme «Pixels Par Pouce» (PPP, soit PPI, Pixels Per Inch). 2 Image issue du site 3 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 4

6 Les images et le tableau suivants illustrent diverses résolutions Pour une image donnée (largeur et hauteur fixées en centimètres ou en pouces), plus la résolution est élevée et plus le nombre de pixels (points) par unité de longueur est élevé. Une image est bidimensionnelle (largeur et hauteur). 4 Image issue du site 5 Image issue du site 6 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 5

7 4 Résolution et aspects techniques La résolution d'une image est également dépendante du périphérique qui la prend en charge. Techniquement, le périphérique (écran, imprimante, ) limitera la résolution. Lors de lectures à l'écran ou pour des impressions sur papier, il est important de retenir une résolution adéquate. En moyenne, un écran ordinateur peut proposer une définition de 96 DPI. Des images numériques visualisées sur un écran ne doivent pas être caractérisées par une très haute résolution. En effet, tenant compte du fait qu'un écran est limité techniquement à plus ou moins 96 DPI, afficher des images de très haute résolution (1200 DPI, par exemple) ne serait d'aucune utilité. De plus, de par leur poids informatique plus élevé, ces images seraient très difficilement hébergeables et/ou téléchargeables sur un site Internet, pour des raisons évidentes de débit. En règle générale, les images présentes sur Internet se caractérisent par une résolution de 72 à 96 DPI. Au niveau des imprimantes, les images seront visibles avec une qualité acceptable à partir d'une résolution de 300 DPI. Au-delà de cette valeur, des distinctions à l'oeil nu quant à la qualité et quant à la précision ne sont réalisées que difficilement. Techniquement, les imprimantes peuvent proposer une résolution supérieure, pouvant dépasser 1000 DPI. Une résolution inférieure à 150 DPI peut entraîner des images présentant une impression de mauvaise qualité. Les scanners accessibles au grand public offrent une résolution allant de 300 à plus de 1000 DPI. Un fax travaille quant à lui avec une résolution de 200 DPI, en général. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 6

8 5 Définition et dimensions réelles d une image matricielle La définition d'une image ne doit pas être confondue avec sa résolution. La définition s'exprime via le nombre de pixels en largeur et le nombre de pixels en hauteur. On peut calculer les dimensions réelles d'une image que l'on souhaite afficher ou imprimer. On réalise pour ce faire le calcul suivant : Prenons l'exemple d'une image de 1024 X 768 pixels (largeur X hauteur), caractérisée par une résolution de 100 DPI. La largeur s'obtient de la sorte : 100 = 10,24 pouces = 10,24 X 2.54 centimètres = 26,01 cm (approximativement) Le même raisonnement s applique pour le calcul de la hauteur (19,51 cm approximativement). Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 7

9 6 Les couleurs caractérisant les images numériques Une image numérique occupe une certaine place, au point de vue informatique. Cette place utilisée s'exprime en octets, Bytes ou bits. 1 octet = 1 Byte = 8 bits 7 Le nombre de couleurs utilisées influence la précision de l image et sa qualité. Voici des exemples illustratifs. 8 7 Image issue du site 8 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 8

10 9 On retiendra que : 1 pixel noir ou blanc occupe 1 bit. En 16 couleurs, un pixel occupe 4 bits. En 256 couleurs (ou 256 niveaux de gris), un pixel occupe 8 bits (1 octet). Il s agit de couleurs fixes, définies à l avance dans une palette. En couleurs (high colors), un pixel correspond à 16 bits (2 octets). En 16,7 millions de couleurs (true colors, 256 X 256 X 256), un pixel occupe 3 octets (24 bits). Grâce à une composition réalisée au départ de trois couleurs de base (Rouge, Vert, Bleu), on peut obtenir des couleurs très précises, au niveau de chaque pixel. Il s agit du mode RVB (RGB, Red, Green, Blue). Notons qu un octet supplémentaire est possible pour la transparence ou la texture (4 octets, 32 bits). 9 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 9

11 Détaillons le mode RVB (16,7 millions de couleurs réalisables). Il s'agit d'un format de codage de couleurs informatiques. Pour chaque pixel d'une image donnée, on a recours à un mélange de trois couleurs primaires (Rouge, Vert et Bleu). Chacune de ces couleurs primaires peut avoir une intensité variable, sur 8 bits. On obtient ainsi 256 (2 8 ) niveaux d'intensité par couleur primaire. Avec le codage RVB, une couleur est obtenue en mélangeant trois couleurs primaires ayant chacune 256 nuances. On a donc la possibilité de créer pour chaque pixel de l'image 256 X 256 X 256 couleurs (16,7 millions de couleurs). Les images suivantes illustrent comment sont créées les couleurs, au départ du codage RVB Images issues du site 11 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 10

12 Plusieurs logiciels permettent de créer des couleurs, en recourant à ce codage RVB. C'est par exemple le cas du logiciel Word. L'image suivante est caractérisée par une couleur bien précise. Grâce au codage RVB, nous pouvons en reproduire la couleur, en vue d une utilisation dans notre texte, dans Word, par exemple. Plus loin dans ce cours, parmi les applications proposées, nous découvrirons comment récupérer le codage RVB propre à une couleur donnée. Remarquons que d'autres codages existent. Citons par exemple le codage CMJN (Cyan, Magenta, Jaune, Noir) ou encore le codage TSL (Teinte, Saturation, Luminosité). Ceux-ci ne seront pas approfondis, le codage RVB étant celui le plus couramment rencontré. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 11

13 7 Les formats des images numériques Les images numériques se retrouvent dans un format donné, au même titre que d'autres fichiers informatiques (.docx pour MS Word,.pptx pour MS PowerPoint,.avi pour une vidéo, ). Divers formats existent pour les images numériques. Les images vectorielles sont caractérisées par des formats comme.svg,.eps,.wmf, Comme mentionné précédemment, nous n approfondirons pas ce type d'image au sein de ce cours. Pour les images matricielles (Bitmap), les formats.jpeg,.gif,.tiff,.bmp,, sont parmi les plus connus. Nous allons nous porter sur ceux-ci. En effet, il est nécessaire de visualiser et d'utiliser une image numérique via un format adéquat, pour des raisons de poids informatiques notamment. Une image numérique non compressée présente un poids très élevé, perturbant sa mise en ligne dans un site Web ou plus simplement son stockage informatique. Les tableaux suivants dressent un inventaire quant aux formats à privilégier (.jpeg,.gif,.png et.tiff seront ceux retenus lors de nos applications ultérieures) Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 12

14 13 On remarque que le format.jpeg n'autorise pas la transparence. Le format.png permet quant à lui cette opération. Les deux formats.jpeg et.png acceptent l'affichage progressif (affichage par amélioration progressive de la qualité, au fur et à mesure de la transmission des données). Le format jpeg2000 est, quant à lui, peu répandu. Le format.gif est utile pour des animations (succession de diverses images). Il est intéressant à utiliser pour de petites images, comme des logos ou de petites animations illustratives, par exemple. 13 Serge WACKER C2I niveau 1 Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 13

15 Le format peut être obtenu grâce à l extension du fichier ou en recherchant ses propriétés, notamment. Sous Windows, cette opération se réalise aisément, via un clic droit au niveau du fichier concerné. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 14

16 8 Applications pratiques Calculer les dimensions d une image Précédemment, nous avons précisé que les dimensions réelles d'une image se calculent de la sorte. On peut donc établir que : Lors des calculs, il faut cependant être très vigilant quant aux unités choisies. En effet, les dimensions réelles sont couramment mentionnées en centimètres tandis que la résolution est en points par pouce. Il est toujours nécessaire de procéder à certaines conversions, en sachant qu un pouce correspond à approximativement 2,54 centimètres. Voici quelques exemples illustratifs. Une image a une largeur de 190 pixels (définition). Sachant que sa résolution est de 96 DPI, on peut calculer ce que mesure réellement la largeur de cette image. Cette largeur se calcule comme suit. 190 : 96 = 1,98 pouces Sachant que 1 pouce = 2,54 cm (approximativement), on obtient la largeur suivante. 1,98 X 2,54 = 5,03 centimètres. Une image a une résolution de 72 DPI. Avec cette résolution, sa hauteur mesure réellement 8 centimètres. Quelle est la hauteur en pixels de cette image (définition)? Cette définition portant sur la hauteur se calcule en convertissant tout d abord en pouces la mesure réelle exprimée en centimètres. 1 pouce = 2,54 cm (1 / 2,54) pouces = 1 cm 8 X (1 / 2,54) pouces = 8 cm (8/2,54) pouces = 8 cm 3,15 pouces = 8 cm (approximativement) La hauteur de notre image en pixels (définition) est donc de 72 X 3,15 = 227 pixels (approximativement) En pratique, des calculs de ce type peuvent être réalisés directement par certains logiciels prenant en charge les images (IrfanView, ). Ces notions théoriques sont cependant importantes, afin de cerner les caractéristiques des images manipulées. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 15

17 9 Applications pratiques Compresser, retailler et convertir une image Si une image est obtenue grâce à un appareil numérique, il vous sera sans doute nécessaire de la compresser, afin de la rendre plus légère au point de vue informatique. Dans certains cas, un changement de format sera aussi nécessaire. Plusieurs logiciels existent afin d'intervenir sur une image. Citons, par exemple, IrfanView permettant de visionner des images et de réaliser plusieurs opérations comme des compressions, des modifications au niveau de la définition, des dimensions réelles ou de la résolution, ainsi que des conversions de formats et des effets. D'autres possibilités sont proposées par ce logiciel, mais elles ne seront pas approfondies dans le cadre de ce cours. Le logiciel IrfanView se télécharge à l'adresse suivante. Un plug-in permettant d'avoir les menus en français est également disponible. Les captures suivantes mentionnent comment intervenir sur la définition, les dimensions réelles mais aussi sur la résolution de l'image, grâce à ce logiciel. À propos de la résolution, nous retiendrons surtout que celle-ci peut être diminuée très facilement, en cas de besoin. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 16

18 Les captures suivantes mentionnent comment passer d'un format à l'autre en utilisant le logiciel IrfanView. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 17

19 10 Applications pratiques Modifier une image Si besoin, divers effets peuvent être réalisés sur une image ou une partie de celle-ci. Des visages sont brouillés, par exemple, via IrfanView ou Paint. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 18

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21 11 Applications pratiques Capturer une image présente à l écran Dans certains cas, afin de récupérer des parties d'images présentes à l'écran, l'utilisateur doit réaliser des captures. Plusieurs manières de procéder existent. Nous en proposons quelques-unes très simples, sachant que d'autres sont envisageables, par le biais de logiciels différents Touche printscreen Grâce à l utilisation de cette touche du clavier, nous effectuons une capture de tout l écran. À ce stade, aucun fichier image n est créé. Dans Word ou dans tout autre logiciel acceptant les images (IrfanView, Paint, ), nous copions la capture d'écran réalisée. Suite à cela, nous la conservons dans son état initial ou la modifions, en rognant certaines parties par exemple. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 20

22 11.2 Outil Capture Depuis Windows Vista, Microsoft propose un «Outil Capture» intégré à ses systèmes d'exploitation. Il permet des captures d'écran et se retrouve parmi les «Accessoires». On y accède aussi aisément via une recherche. 14 L'image suivante met en évidence cet «Outil Capture». Via la rubrique «Nouveau», nous décidons de la capture réalisée. Plusieurs possibilités apparaissent : une capture dont la forme est libre, décidée par l'utilisateur ; une capture de forme rectangulaire, dans une zone précise de l'écran ; une capture prenant en compte une fenêtre ouverte ; une capture considérant tout l'écran. 14 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 21

23 Des interventions très basiques restent possibles, une fois la capture effectuée, avec un stylet, un surligneur et une gomme. Plusieurs options sont proposées. Nous préconisons un usage raisonné de cet outil et plaidons pour un logiciel aux potentialités approfondies (voir partie suivante abordant Fastone Capture), dans le cas où des captures commentées sont à réaliser. Lorsqu une capture est effectuée et qu'elle nous convient, nous la sauvegardons, via la rubrique «Fichier». Nous optons pour une capture au format JPEG ou PNG la plupart du temps. Sous Mac, l'équivalent de cet «Outil Capture» existe. Nous y accédons grâce à une combinaison de touches : Command+Majuscule (Shift) +3 pour une capture reprenant tout l'écran ; Command+ Majuscule (Shift) +4 pour une capture prenant en compte une partie de l'écran ; Command+ Majuscule (Shift) +4+ Espace pour une capture considérant une fenêtre. Les images suivantes mettent en évidence la combinaison de touches de mise pour une capture partielle de l'écran Image issue du site 16 Image issue du site Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 22

24 11.3 Fastone Capture 5.3 Ce logiciel fonctionnant sous Windows est totalement gratuit et en français. Il se télécharge via le lien suivant : Le logiciel est d un usage très simple et intuitif. Il permet de réaliser notamment des captures de tout l écran, d une fenêtre donnée ou d une zone précise. Le logiciel ne se limite cependant pas à des possibilités de captures. Des illustrations (mots, phrases, flèches, surlignements, ) sont réalisables, au niveau de l image capturée. Sous Windows 7et systèmes d exploitation ultérieurs, nous recommandons l usage du «mode de compatibilité», en prenant XP SP3 pour référence. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 23

25 12 Applications pratiques Déterminer une couleur dans une image Comme nous l'avons détaillé précédemment, les images numériques sont caractérisées par diverses couleurs. Il est intéressant de réutiliser des couleurs présentes dans une image et de les exploiter dans d'autres illustrations, comme du texte assorti par exemple. Pour déterminer une couleur précise prélevée dans une image, nous utilisons le codage RVB qui permet de définir très précisément une couleur, au départ de rouge, vert et bleu. Dans le cas où un codage hexadécimal serait souhaité, différents sites offrent une conversion aisée au départ de la valeur RVB. Nous détaillerons la marche à suivre via le logiciel gratuit Fastone Capture. Notons que d'autres méthodes sont envisageables, grâce à de nombreux logiciels (PhotoFiltre, ). Fastone Capture détermine rapidement le codage RVB de toute couleur de votre choix, du moment qu'elle est visible à l écran. Pour ce faire, il suffit de vous rendre dans les paramètres du logiciel et de cliquer sur «Couleurs affichées». Au survol de la couleur désirée, des références très précises sont données à propos de son codage RVB (et hexadécimal). Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 24

26 Nous avons maintenant la possibilité de recréer cette couleur, dans Word, par exemple, dans un texte ou des titres choisis. Ceci est un texte dans un document Word, dans une couleur fidèle à celle recherchée. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 25

27 13 Pour aller plus loin : logiciels intéressants (liste non exhaustive) Dans ce cours, nous nous sommes volontairement portés sur des logiciels aisés et gratuits. Les manipulations que nous avons réalisées sont basiques, afin de permettre une exploitation rapide lors de la mise en place de supports pédagogiques. Il existe évidemment des outils beaucoup plus puissants, capables de créer et de modifier des images numériques, de manière très élaborée. Parmi ces outils, citons de manière non exhaustive PhotoFiltre, Gimp et Photoshop. D'autres existent évidemment, ce domaine étant en perpétuelle évolution. 14 Conclusion Ce cours portant sur les images numériques arrive maintenant à sa fin. Diverses manipulations ont été présentées. Nous avons évidemment conscience que celles-ci sont loin d'être exhaustives : d'autres manières de procéder avec différents outils auraient permis des résultats similaires. Cependant, nous espérons avoir fourni diverses pistes intéressantes, à exploiter lors de la création de documents. Nous vous remercions pour l'attention accordée. Réalisé par Jean-Bernard CAMBIER Page 26