Activité 1 : Repères historiques

• Pour les 3 questions suivantes, les éléments en gras sont à placer dans les pointillés.

Repères historiques : les différentes étapes de la photographie

Arrivée du smartphone ; Premiers appareils numériques ; Naissance de la photographie argentique noir et blanc ; Photographie en couleurs ; Arrivée des premiers capteurs CCD (Charge Coupled Device).

1826 .......................................................................................

1900 .......................................................................................

1969 .......................................................................................

1975 .......................................................................................

2007 .......................................................................................

Photographie Argentique

chimiques ; pellicules ; photosensibles ; films

Au siècle dernier on trouvait dans tous les appareils photo des …………………… ou …………………… .

Ce sont des surfaces …………………… qui captent les informations lumineuses. Une fois la pellicule terminée, elle était extraite de l'appareil photo puis développée dans un laboratoire spécialisé grâce à des procédés …………………… , bref, tout cela était quelque peu complexe et quelque peu contraignant (par exemple une photo ratée, était tout de même développée et donc facturée...).

Remarque : certains photographes utilisent encore l’argentique.

Photographie Numérique

filtre coloré ; matricielle ; photosites ; pixel ; bitmap ; capteurs photo ; électrique ; numérisation ; lumineux

Aujourd'hui, fini ces contraintes, on peut prendre autant de photos que l'on veut (dans la limite des capacités mémoires de l'appareil), effacer une photo si elle ne nous convient pas, imprimer uniquement certaines photos, modifier une photo (luminosité, contraste …). Cela a été rendu possible grâce au progrès de l'informatique et de l'électronique et plus particulièrement grâce à l'arrivée dans l'électronique grand public des …………………….

De la même façon que l’œil qui contient des cônes et bâtonnets, le capteur contient des …………………….

Un photosite est un composant électronique ayant la capacité de capter un signal ……………………… pour le convertir un signal …………………….. (grâce à un effet physique très complexe : l'effet photoélectrique) qui sera lui-même converti en nombre (on parle de ……………………).

La photographie sera donc un tableau de nombres (appelé matrice en mathématiques) : on parle d’image …………………… ou d’image …………………… (de l’anglais « carte de points »).

Remarque : Ce sont ces nombres qui seront ensuite "stockés" dans la mémoire de l'appareil photo. Afin d’utiliser le moins de place possible, les données sont compressées, ce qui peut altérer la qualité de l’image.

Pour obtenir de la couleur, on rajoute un ……………………devant chaque photosite. Nous savons qu'il est possible de générer un grand nombre de couleurs uniquement à partir des 3 couleurs primaires : le rouge, le vert et le bleu, nous allons donc trouver 3 types de filtres : des filtres "rouges", des filtres "verts" et des filtres "bleus" qui laisseront uniquement passer respectivement la lumière rouge, la lumière verte ou la lumière bleue.

Les filtres dits "Bayer" sont constitués de 50% de filtres vert, de 25% de filtres rouge et de 25% de filtres bleu afin d'imiter la physiologie de l'oeil humain (notre oeil est plus sensible au vert qu'au bleu et au rouge, il faut donc favoriser artificiellement la captation de la lumière verte).

L'association de 4 photosites (deux verts, un rouge et un bleu) donnera les informations qui permettront de créer un ……………………de l'image (de l’anglais « picture element ») : c’est l’unité de base permettant de mesurer la définition d’une image.

A retenir : Les photosites jouent un rôle dans la captation de la lumière, à l’intérieur du capteur de l’appareil photo numérique, alors que les pixels de l’écran servent à reproduire cette lumière.

Numérisation d’une image couleur

A chaque pixel on associe donc 3 couleurs : le rouge, le vert et le bleu. On parle du canal rouge, du canal vert et du canal bleu d’un pixel : c’est le système RVB ou RGB en anglais. On codera donc un pixel à l'aide d'un triplet de valeur par exemple (247,56,98). La première valeur donnant l'intensité du canal rouge, la deuxième valeur donnant l'intensité du canal vert et la troisième valeur donnant l'intensité du canal bleu.

Exercice 1 : À l'aide de l'application proposée sur le site http://www.proftnj.com/RGB3.htm, faites varier les canaux rouge, vert et bleu afin d'obtenir différentes couleurs.

Entre quelles valeurs l’intensité lumineuse de chaque canal varie-t-elle ? : …………………………

Combien de couleurs différentes est-il possible d’obtenir avec ce système RVB ? ………………………………

Déterminer le triplet correspondant aux couleurs suivantes :

Rouge = ………………………… Vert = ………………………… Bleu = ………………………….

Blanc = …………………………. Noir = ………………………… Jaune = …………………………

Que se passe-t-il quand les trois canaux ont la même valeur ? …………………………………………………..

Notion de Définition et de Résolution

Lorsqu’on observe à la loupe binoculaire les écrans de différents modèles de smartphones, on observe des différences dans l’agencement et la forme des pixels comme le montre l’illustration ci-dessous :

Définition = nombre de pixels

La définition d’un écran ou d’une image se calcule en px (pixels) ou Mpx (mégapixels) en multipliant le nombre de pixels sur la largeur par le nombre de pixels sur la hauteur.

Exemple : une image composée de 6000 pixels en largeur par 4000 pixels en hauteur a une définition de 6000×4000 soit 24Mpx.

Exercice 2 : Quelle est la définition d’un écran HD, Full HD, et 4K ?

HD : ……………………………. Full HD : ……………………………….. 4K : ……………………………..

Résolution = densité de pixels

La résolution d'un écran (exprimée en dpi (dots per inch), ppi (pixels per inch), ou ppp (pixels par pouce)) est le nombre de pixels disponibles sur une longueur d'un pouce (environ 2,54 cm). Plus ce nombre est élevé, plus la taille des pixels est petite, et plus l'image sera précise.

Exercice 3 : Soit une image de définition 800×533 que l'on imprime sur du papier photo de taille 15×10 (en cm), calculez la résolution de cette image en ppp.

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Exercice 4 : Sachant que l'on estime que pour avoir une impression de qualité il faut atteindre une résolution de 300 ppp, calculez la définition minimale d'une image dans le cas d'une impression sur du papier photo 15×10.

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Exercice 5 : L'écran d'un smartphone a une résolution de 458 ppp, il affiche des images de définition 2436×1125. Calculez la taille de cet écran (largeur, hauteur) en cm.

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