Image numérique - Définition et Explications

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Introduction

On désigne sous le terme d’image numérique toute image (dessin, icône, photographie…) acquise, créée, traitée ou stockée sous forme binaire (suite de 0 et de 1) :

  • Acquise par des Convertisseurs Analogique-Numérique situés dans des dispositifs comme les scanners, les appareils photo ou caméscopes numériques, les cartes d’acquisition vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...) (qui numérisent directement une source comme la télévision).
  • Créée directement par des programmes informatiques, via la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant...), les tablettes graphiques ou par la modélisation 3D (La modélisation 3D est l'étape en infographie 3D qui consiste à créer, dans un...) (ce que l’on appelle par abus de langage les « images de synthèse »).
  • Traitée grâce à des outils informatiques. Il est facile de la transformer, modifier en taille, en couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...), d’ajouter ou supprimer des éléments, d’appliquer des filtres variés, etc.
  • Stockée sur un support informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...) (disquette, disque dur (Un disque dur est une mémoire de masse magnétique utilisée principalement dans les...), CD-ROM…)

Types d'images

Images matricielles (ou images bitmap)

Elle est composée comme son nom l'indique d’une matrice (tableau) de points à plusieurs dimensions, chaque dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) représentant une dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une...) spatiale (hauteur, largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit...), profondeur), temporelle (durée) ou autre (par exemple, un niveau de résolution).

Images 2D

Dans le cas des images à deux dimensions (le plus courant), les points sont appelés pixels. D'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) mathématique, on considère l'image comme une fonction de \mathbb R \times \mathbb R dans \mathbb R où le couplet d'entrée est considéré comme une position spatiale, le singleton de sortie comme un codage (De façon générale un codage permet de passer d'une représentation des...).

Ce type d'image s'adapte bien à l'affichage (L' affichage désigne l'application d'une surface de papier script dans un lieu public(et non du...) sur écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent...) informatique (lui aussi orienté pixel) ; il est en revanche peu adapté pour l'impression, car la résolution des écrans informatiques, généralement de 72 à 96 ppp (« points par pouce », en anglais dots per inch ou dpi) est bien inférieure à celle atteinte par les imprimantes, au moins 600 ppp aujourd'hui. L'image imprimée, si elle n'a pas une haute résolution, sera donc plus ou moins floue ou laissera apparaître des pixels carrés visibles.

Images 2D + t (vidéo), images 3D, images multi-résolution

  • Lorsqu'une image possède une composante temporelle, on parle d'animation (L'animation consiste à donner l'illusion du mouvement à l'aide d'une suite d'images. Ces images...).
  • Dans le cas des images à trois dimensions les points sont appelés des voxels. Ils représentent un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...).

Ces cas sont une généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de...) du cas 2D, la dimension supplémentaire représentant respectivement le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), une dimension spatiale ou une échelle de résolution.

D'un point de vue mathématique, il s'agit d'une fonction de \mathbb R \times \mathbb R\times \mathbb R dans \mathbb R

Images stéréoscopiques

Il s'agit d'un cas particulier dans lequel on travaille par couples d'images, ces derniers pouvant être de n'importe lequel des types précédents.

Il existe un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de sortes d'images stéréoscopiques, et un encore plus grand nombre de moyens pour les observer en relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé...), mais le codage recommandé par les organisations internationales de stéréoscopie est désigné comme "jps", c'est-à-dire un format jpg dans lequel les deux vues gauche et droite sont juxtaposées dans un même fichier ( Un fichier est un endroit où sont rangées des fiches. Cela peut-être un meuble, une pièce,...), le plus souvent 2048x768, chacune des deux vues étant inscrite dans un rectangle (En géométrie, un rectangle est un quadrilatère dont les quatre angles sont des...) 1024x768 et, si son rapport largeur/hauteur n'est pas 4/3, chaque vue est complétée dans ce rectangle par deux bandes noires symétriques, soit en haut et en bas, soit à gauche et à droite.

Images vectorielles

Le principe est de représenter les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de l'image par des formules géométriques qui vont pouvoir être décrites d'un point de vue mathématique. Cela signifie qu'au lieu de mémoriser une mosaïque de points élémentaires, on stocke la succession d'opérations conduisant au tracé. Par exemple, un dessin peut être mémorisé par l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant...) 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 (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...) ».

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 (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) 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 (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services...) pour la création de bannières publicitaires, l'introduction de sites web, voire des sites web complets.

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

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