La photographie numérique - Fiche de révision

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1. De la lumière au pixel

• L'oeil a 3 types de cônes (rouge, vert, bleu) → inspire le codage RVB
• Synthèse additive : superposition de lumières R, V, B pour créer toutes les couleurs
• Le capteur (CCD/CMOS) contient des millions de photosites, chacun avec un filtre coloré (filtre de Bayer : RVBV)

	Photosite	Pixel
Nature	Composant physique du capteur	Point d'image à l'écran
Fonction	Mesure 1 couleur	Représente la couleur complète (RVB)

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2. Définition et résolution

• Définition = nombre total de pixels (largeur × hauteur)
• Résolution = densité de pixels par pouce (ppi/dpi)

Dénomination	Définition	Mégapixels
HD (720p)	1 280 × 720	~0,9 Mpx
Full HD	1 920 × 1 080	~2 Mpx
4K (UHD)	3 840 × 2 160	~8,3 Mpx

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3. Codage RVB

Chaque pixel = 3 composantes (R, V, B), chacune sur 1 octet (0-255).

Un pixel = 3 octets (24 bits) → 16,7 millions de couleurs.

Couleur	R	V	B	Hexadécimal
Noir	0	0	0	#000000
Blanc	255	255	255	#FFFFFF
Rouge	255	0	0	#FF0000
Jaune	255	255	0	#FFFF00
Gris	128	128	128	#808080

Code hexadécimal #RRGGBB : chaque composante en base 16 sur 2 chiffres.

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4. Taille d'une image non compressée

$\text{Taille (octets)} = \text{largeur} \times \text{hauteur} \times 3$

Exemple : 4 032 × 3 024 × 3 = ~34,9 Mo (d'où la nécessité de compresser).

Unité	Équivalence
1 ko	1 024 octets
1 Mo	1 024 ko
1 Go	1 024 Mo

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5. Formats et compression

Format	Compression	Perte ?	Transparence	Usage
BMP	Aucune	Non	Non	Référence, pédagogie
PNG	Sans perte	Non	Oui	Logos, captures d'écran
JPEG	Avec perte (réglable)	Oui	Non	Photos (le plus courant)
GIF	Sans perte (256 couleurs)	Non	Non	Animations

JPEG : chaque ré-enregistrement dégrade la qualité (artefacts de compression).

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6. Traitement d'image

Filtre	Action
Niveaux de gris	Moyenne des 3 composantes RVB
Négatif	255 - valeur de chaque composante
Rouge seul	Garder R, mettre V et B à 0
Luminosité	Ajouter/soustraire à chaque composante

En Python avec PIL : getpixel((x, y)) et putpixel((x, y), (r, g, b)).

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7. Métadonnées EXIF

Infos invisibles stockées dans le fichier photo : date, modèle, résolution, GPS, ISO, ouverture.

Risque : les coordonnées GPS révèlent le lieu exact de prise de vue.

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8. Dates clés

Date	Événement
1826	Première photo (Niépce)
1969	Capteur CCD (Bell Labs)
1975	Premier appareil photo numérique (Kodak, 0,01 Mpx)
1992	Format JPEG
2007	iPhone - le smartphone devient l'appareil photo principal

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Vocabulaire essentiel

Terme	Définition rapide
Pixel	Plus petit élément d'une image numérique
Photosite	Composant physique du capteur (1 couleur)
Définition	Nombre total de pixels (largeur × hauteur)
Résolution	Densité de pixels par pouce (ppi/dpi)
RVB	Codage en 3 composantes (0-255 chacune)
Synthèse additive	R + V + B = Blanc
BMP	Format non compressé
PNG	Compression sans perte, transparence
JPEG	Compression avec perte, taux réglable
EXIF	Métadonnées invisibles d'une photo