Depuis quelques années, la photographie numérique occupe une part importante du marché. Apprenez en plus sur les aspects techniques de ce style de photo allant du principe de numérisation aux bits et octets. La photographie numérique fait également partie du programme de notre formation devenir photographe.

La numérisation

Qu’est-ce que la numérisation ? En numérique, selon l’exposition d’un photosite à la lumière, un calcul est réalisé pour lui attribuer une valeur numéraire, un chiffre compris entre 0 (noir) et 255 blanc. C’est en raison de cet encodage sous forme numéraire (chiffre) que l’on parle de « numérisation ».

Rappel sur la quantification des niveaux de gris : passage d’une suite continue, linéaire, progressive de valeurs à un ensemble de blocs de nuances de luminosité.

Les images que l’on appelle en « noir et blanc » dans le langage courant sont appelées images en niveaux de gris dans le domaine de l’image numérique. Une image ne comportant que 2 niveaux de gris : 0 (noir) et 1 (blanc) est appelée une image binaire. L’opération d’affectation des différentes valeurs de gris est appelée quantification. On dit que les valeurs de niveaux de gris sont des valeurs quantifiées.

Le codage ou la représentation informatique d’une image implique sa numérisation. Cette numérisation se fait dans deux espaces : RVB et/ou TSL (Teinte Saturation Luminosité).
L’espace spatial (grille de pixels) où l’image est numérisée (suivant l’axe des abscisses et des ordonnées) constitue l’échantillonnage. Les échantillons dans cet espace sont nommés pixels et leur nombre va constituer la définition de l’image.

Ce principe s’étend facilement aux images couleur. Pour chaque pixel, on code en binaire chacune des 3 valeurs des composantes R, V, B de la couleur du pixel. Le code binaire de l’image est obtenu en indiquant successivement pour chaque pixel le code binaire des 3 composantes. Si on code chaque composante sur 8 bits, chaque pixel sera donc représenté par 24 bits.

l’espace des couleurs où les différentes valeurs de luminosité que peut prendre un pixel sont numérisées pour représenter sa couleur et son intensité ; on parle de quantification. La précision dans cet espace dépend du nombre de bits sur lesquels on code la luminosité (appelée profondeur de l’image).

Dans le cas des images couleur, l’œil ne peut pas distinguer simultanément plus de 300 couleurs dans une image.

La qualité d’une image matricielle est déterminée par le nombre total de pixels (« picture element ») et la quantité d’information contenue dans chaque pixel (souvent appelée profondeur de numérisation des couleurs).

Numérisation décimale, numérisation binaire

La numérisation des calculatrices mécaniques et électronique de première génération effectuaient des opérations arithmétiques dans le système décimal ce qui imposait des valeurs de 0 à 9. L’apparition du transistor (qui ouvre ou ferme le courant très rapidement, ouvert ON, fermé OFF) a permis les calculs en numération binaire fondés sur des valeurs symboliques « un » et « zéro » dont chacune représente un bit. Le bit est activé (1) ou ne l’est pas (0).

Bits et octets

À l’issue de la numérisation, une image numérique est constituée d’un tableau de valeurs entières. Pour pouvoir stocker et transmettre cette image comme n’importe quelle autre donnée informatique, il faut la coder en binaire, c’est-à-dire la représenter par une suite de 0 et de 1.

Pour coder l’image en binaire, on remplace chaque valeur entière de niveau de gris par son code en binaire, sa valeur en base 2. Une valeur binaire est appelée un « bit » (contraction des mots anglais « binary digit » qui signifient chiffre binaire).

En informatique les données sont regroupées par groupes de 8 bits. Un groupe de 8 bits est appelé « octet » en français, « byte » en anglais. En utilisant 8 bits, on peut représenter en base 2 tous les entiers de 0 à 255 (on rajoute si besoin est des 0 devant la valeur en base 2). C’est pourquoi on choisit souvent le nombre de 256 niveaux de gris.