Voici donc le nouveau chapitre que nous allons commencer et peut être finir à distance.

Dans un premier temps je vous demande de regarder les vidéos suivantes afin d’introduire ce nouveau domaine qu’est la photographie numérique.

• Pour cette vidéo la regarder et répondre aux quiz intégré :  Cliquez ici
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Cours 

1. Le capteur d’une image

   • Le capteur

Un capteur photo transforme l’énergie lumineuse en un signal électrique. Ce capteur et composé d’une grille de photosites. Ce photosite mesure l’intensité lumineuse et la transforme en signal numérique. Si l’on veut une image en couleur il nous faut mesurer l’intensité de trois couleurs : le vert, le rouge, le bleu.

Pour cela on recouvre les photosites de filtres colorés. Les filtres sont répartis par carrés de quatre : deux verts, un rouge, un bleu.

1. • la définition du capteurLa définition du capteur est le nombre total de ses photosites. Plus le nombre de photosites est élevé, meilleure est la précision de l’image.Exemple : un capteur de 5 776 sur 4 336 photosites aura une définition de 25 millions de photosites.

1. L’image numérique

   • Les caractéristiques d’une image numériquesUne image numérique se présente sous la forme d’un quadrillage dont chaque case est un pixel. La définition de l’image est le nombre total de pixels. Attention ce n’est pas forcément le nombre de photosite du capteur. ( Nous verrons pourquoi dans les activités à venir…).On appelle résolution le nombre pixels par unité de longueur ceci détermine sa qualité à l’impression ou sur écran.
   • Le codage des pixelsChaque pixel correspond à un triplet de trois nombres. Chaque nombre désigne la puissance de la couleur. Les trois couleur sont Rouge, Vert, Bleu. Ces valeurs vont de 0 à 255 ( 1 octet -> 8 bits donc 256 valeurs possibles ).
     On parle de code RVB.

2. Les formats et les métadonnées

   1. La capture de l’imageToute images stockées sous forme binaire ( suite de 0 et de 1 ) est appelé image numérique. Lors de la capture par l’appareil photo, un fichier brute formé de 0 et de 1 est produit. Celui-ci est au format RAW. Il s’agit des données brutes issues du capteur. Après les données peuvent être modifiées et enregistré sous un autre format plus léger comme le jpg.
   2. La profondeur de couleurOn appelle profondeur des couleurs le nombre de bits utilisés pour coder la couleur d’un pixel d’une image. Elle s’exprime en bit par pixel. Un codage sur n bits correcponds à 2 puissance n couleurs. Donc pour 1 bit vous aurez 2 couleurs possibles ( 2 puissance 1 = 2 ). Pour 2 bits vous aurez 2X2 = 4. 4 couleurs possibles. Souvent nos photos sont codés sur 16 bits. On a donc 65 536 couleurs ( ou teintes possibles ).
   3. Les formats usuelsIl existe de nombreux formats d’image qui sont indiqués par l’extension du nom de fichier. L’extension d’une fichier est la partie après le point. Les images sont fréquemment compressées, c’est-à-dire transformé pour réduire leur taille. Cette compression peut se faire avec ou sans perte d’information.
   4. Les métadonnées EXIFAu moment de la création du fichier Raw, de nombreuses données relatives à la prise de vue sont enregistrées. Il s’agit des métadonnées, enregistrées dans le fichier au format EXIF. Elles comprennent en autres : la date, l’heure, les paramètres de prise de vue ( vitesses, sensibilité, ouverture, etc ), la géolocalisation, …
3. Le rôle de l’algorithme dans la photoLes appareils photos actuels ne font pas que capturer la lumière. Il aide l’utilisateur dans les réglages. En effet ces appareils possèdent un processeur et un système d’exploitation ainsi que des programmes qui permettent d’obtenir de l’aide dans la prise de vues. Il y a donc de nombreux algorithmes qui interviennent au cours de la capture et du traitement de l’image.Par exemple : calcul de l’exposition, mise au point automatique, stabilisation, amélioration de la netteté, etc

Activité 1

L’œil et le capteur photographique

Lien pour voir la vidéo : lienmini.fr/3389-504

Questions :

• DOC 1 & 2 : Comparer la capture d’une image par un oeil humain et par un appareil photo.L’appareil photo et l’oeil humain capturent la lumière de la même manière :– La lumière passe à travers le cristallin par l’oeil et l’objectif pour l’appareil photo
  – l’image est envoyé sur la rétine ou sur le capteur
  – La lumière est analysé pars des cônes ou des photosites.
  – Le message est envoyé après au cerveau ou au processeur.
• DOC 1 & 3 : Comparer la structure de la rétine de l’oeil et celle d’un capteur photo.La rétine est constituée de cônes qui sont des cellules sensibles à la lumière bleue, verte ou rouge. Le capteur grâce au filtres est sensible au mêmes couleurs et dans la même proportion. En effet il y a plus de cônes sensible à la lumière verte dans l’oeil et il y a plus de photosite sensible au vert dans les capteurs.
  
• DOC 4 : Quel réglage permet d’obtenir des photos de meilleure qualité ?Il faut prendre une définition plus grande.
• Que représentent la définition du capteur et la définition d’une photo ?La définition du capteur est le nombre de photosites présents.
  La définition de la photo est le nombre de pixels de l’image.
• Le nombre de pixels de la photo est-il nécessairement égal au nombre de photosites du capteur ?Non les deux ne sont pas forcément égaux. On a vu qu’il fallait plusieurs photosites pour un pixel.
• Envoyez une photo de votre choix ( prise vous même ou sur internet ) et donner la définition et la résolution.

Activité 2

Sur cette page vous pouvez  tester différentes valeurs : Cliquez ici

Questions :

1. DOC 1  : Combien y a t-il de niveaux de gris possibles ? Le niveau de gros de valeur 125 est-il plus près du noir ou du blanc ?Il a 256 niveaux de gris possibles de 0 à 255. (0 étant un noir et 255 le blanc pur on peut effectivement les retirer des gris mais en informatique on ne fait pas cette 

   distinction). 125 est plus proche du noir car il est inférieur à la moitié de 255.
   Pourquoi 256 valeurs car chaque couleur est codé sur un octet. Or un octet c’est 8 bits. Et 2 à la puissance 8 donne 256. On a donc 256 combinaisons possibles.

2. DOC 2 : Que remarque-t-on pour les valeurs R,V,B d’une couleur grise . Quelles sont les valeurs RVB du blanc ?Quand R = V= B alors on a du gris. Bien sur suivant cette valeur unique le gris est plus ou moins clair.
   Pour du blanc on aura R = 255 V = 255 B = 255

    

3. DOC 3 & 4 : Exécuter le programme sur votre ordinateur région comme nous l’avions fait en tout début d’année.
   Pour les valeurs Rouge, Vert et Bleu faites des essais. Ensuite prenez les valeurs qu’on trouve au document 3 à l’aide de la pipette pour le Paon en couleur. Que remarquez vous ?Si vous avez exécuter le programme ou si vous avez fait le calcul vous devriez trouver 146 environ.

   0,11 x 18 + 0,83 x 159 + 0,06 x 202 = 146

   On a donc bien la valeur affiché par la pipette.

    

4. Lors du changement de couleurs d’une image, que modifie-t-on pour chacun de ses pixels ?Pour changer la couleurs d’une image il faut modifier la couleur des pixels et donc modifier les 2 valeurs R,V,B.

Activité 3

Questions :

1. DOC 1 & 2 : Expliquer la différence entre un stabilisateur mécanique et un stabilisateur numérique.

   Le stabilisateur mécanique fait bouger le capteur pour compenser les mouvements de l’appareil.
   Le stabilisateur numérique modifie la manières dont la photo est prise sans faire bouger le capteur : soit en prenant plus rapidement la photo. Soit en prenant plusieurs et en les superposants.

2. DOC 3 : Que permet le focus peaking ?

   Le focus peaking permet de repérer où on fait la mise au point, quels sont les éléments les plus nets sur la photo.

3. DOC 4 : La correction de la saturation intervient-elle avant ou après la capture de l’image ?

   Elle intervient après la capture.

4. Préciser  dans quel ordre sont effectuées les actions suivantes lors de la construction d’une image : capture, stabilisation et aide à la mise au point, correction des couleurs, enregistrement au format Raw, compression et enregistrement au format Jpeg.

   – stabilisation et aide à la mise au point
   – capture
   – enregistrement au format Raw
   – correction des couleurs
   – compression et enregistrement au format Jpeg