Activité 2 : Numérisation d'une image

Pour être créée, traitée et stockée, une image doit être numérisée c’est-à-dire encodée en binaire. 

A chaque pixel est donc associé un nombre binaire qui va définir la manière dont le pixel apparaîtra à l’écran. 

Il existe trois grandes catégories d’images numériques : 

l’image Noir et Blanc – l’image en niveaux de gris – l’image en couleur

I.        Encodage d’une image Noir et Blanc

Sachant qu’il y a deux valeurs possibles « noir » ou « blanc », chaque pixel sera codé sur 1 bit (0 ou 1).

Exercice I.1 : Avec un bloc-notes, ouvrir le fichier texte imNB1.txt correspondant à l’encodage d’une image.

Voyez-vous ce que représente l’image ? 

Les trois premières lignes du fichier donnent les informations sur l’image.

Quelle notation donne la catégorie de l’image ? Quelle est la définition de l’image ?

Exercice I.2 : Sachant que 0 représente du blanc et 1 du noir, construire un tableau sous Word et colorier les cases pour visualiser l’image. Que représente l’image ? 

Dans la suite, pour voir et modifier des images, nous allons utiliser un visionneur d’images : le logiciel GIMP.

Ouvrir Gimp et ouvrir le fichier texte (cocher "afficher tous les fichiers") imNB2.txt avec le bloc-notes puis avec Gimp pour visualiser l’image.

Exercice I.3 : Modifier le fichier texte pour ajouter une fenêtre et un soleil à l’image puis enregistrer votre travail sous imNB2soleil.txt. (Utiliser Gimp pour visualiser vos modifications)

Exercice I.4 : Créer un fichier texte contenant une image représentant l’image initiale en miroir et l’enregistrer sous imNB2miroir.txt.

Exercice I.5 : Créer un fichier texte contenant l’encodage de l’image ci-dessous (ou tout autre image de votre choix) au format 15×8 et l’enregistrer sous imNB3.txt. 

 Ouvrir le fichier texte imNBCoco.txt puis visualiser l’image.

Pour effectuer des traitements plus compliqués sur des images plus grandes, on ne change pas les pixels un à un à la main mais on utilise un logiciel de traitements d’images (voir activité 4).

Travail à rendre : 

Dans l’espace de travail de la classe, créer un dossier nommé NoirBlanc_NomsEleves contenant un fichier Word (avec les réponses aux exercices I.1 et I.2) et les 3 fichiers des exercices I.3 à I.5. 

II.        Encodage d’une image en niveaux de gris

En niveau de gris, un pixel est associé à une valeur allant de 0 (pour le noir) à 255 (pour le blanc) : toutes les valeurs comprises entre 0 et 255 correspondent à des nuances de gris.

Exercice II.1 : Combien de niveaux de gris différents est-il possible d’obtenir ? 

Sur combien de bits est stockée un pixel ? 

Voici un extrait d’un fichier image. 

Exercice II.2 : Quelle notation indique qu’il s’agit d’une image en niveaux de gris ? 

Quelle est la définition de l’image ?

Exercice II.3 : Construire un tableau sous Word et colorier les cases en utilisant les couleurs personnalisées (voir ci-dessus) afin de visualiser l’image. 

Que représente l’image ?

Exercice II.4 : Ouvrir le fichier texte imGris1.txt avec le bloc-notes puis visualiser l’image avec Gimp. 

Cette image est le "négatif " de l’image précédente.

Expliquer les modifications qu’il faut appliquer à la valeur de chaque pixel pour obtenir le "négatif " d’une image.

Exercice II.5 : Créer une image 8×8 composée de 64 nuances de gris sachant que cette image représente un dégradé régulier de nuances de gris en partant du blanc sur le premier pixel (en haut à gauche).

Enregistrer le fichier sous imGris2.txt.

Ouvrir le fichier texte imGrisCoco.txt puis visualiser l’image.

Travail à rendre : 

Dans l’espace de travail de la classe, créer un dossier nommé Gris_NomsEleves contenant un fichier Word (avec les réponses aux exercices II.1 à II.4) et le fichier de l’exercice II.5. 

III.        Encodage d’une image en couleur :

Comme vu dans l’activité 1, une image en couleur sera encodée en RVB : chaque pixel est associé à un triplet de 3 valeurs allant chacune de 0 à 255 (256 valeurs possibles soit 1 octet). Un pixel est donc codé sur 3 octets.

Exercice III.1 : Ouvrir le fichier texte imRVB1.txt puis visualiser l’image.

Quelle notation indique qu’il s’agit d’une image RVB ?

Quelle est la définition de l’image ? 

Comment est encodé le 3ème pixel de la 1ère ligne ? A quelle couleur correspond-il ? 

Exercice III.2 : Créer un fichier texte contenant le drapeau de l’Italie puis l’enregistrer sous imRVB1bis.txt.

Créer un fichier texte contenant le drapeau de l’Allemagne et l’enregistrer sous imRVB1ter.txt.

Pour le codage des couleurs RVB, vous pouvez utiliser les couleurs personnalisées de Word ou le site http://www.proftnj.com/RGB3.htm.

Exercice III.3 : Ouvrir le fichier texte imRVB2.txt puis visualiser l’image avec Gimp.

Modifier la couleur du chapeau, des yeux et des cheveux et enregistrer le fichier sous imRVB2modif.txt.

Exercice III.4 : Créer un fichier texte contenant l’encodage de l’image ci-dessous (ou tout autre image de votre choix) au format 16×16 et l’enregistrer sous imRVB3.txt. 

 Ouvrir le fichier texte imRVBCoco.txt puis visualiser l’image avec Gimp.

Travail à rendre : 

Dans l’espace de travail de la classe, créer un dossier nommé Couleurs_NomsEleves contenant un fichier Word (avec les réponses à l’exercice III.1) et les 4 fichiers des exercices III.2 à III.4 (faire des captures et les mettre ensuite dans le fichier word).