Une image numérique est composée de pixels
Une photographie numérique est stockée sous la forme d’un tableau de nombres qui représentent les pixels de l'image.
Le terme "pixel" est la contraction anglaise depicture element, « pix ». Le nombre de pixels dans une image numérique se compte généralement en millions.
La définition de l'image est le nombre de pixels qui la constituent. On peut indiquer le nombre total de pixels, ou détailler le nombre de pixels en largeur et en hauteur. Par exemple, l'iPhone 14 pro commercialisé en 2022 capture des images de 8 064 x 6 048 pixels, soit plus de 48 millions de pixels (48 MP).
Chaque pixel est codé en trois couleurs
À chaque pixel sont généralement associées trois valeurs : l'intensité de rouge, l'intensité de vert et l'intensité de bleu. C'est le système RVB pour rouge, vert, bleu ; ou RGB pourred,green,blueen anglais. Chaque valeur est comprise entre 0 (aucune lumière) et une valeur maximale (intensité maximale).
Souvent, chacune des trois valeurs est codée sur huit bits, c'est à dire un octet. Chacune des trois composantes R, V, B est donc comprise entre 0 et 255, ce qui laisse 256 possibilités.
256 possibilités pour le rouge, 256 possibilités pour le vert et 256 possibilités pour le bleu aboutissent à un total de
256times256times256
possibilités, qui dépasse les 16 millions de couleurs.
Quelques exemples de couleurs codées sur trois valeurs :
- noir : 0 ; 0 ; 0
- gris : 120 ; 120 ; 120
- blanc : 255, 255, 255
- bleu : 0 ; 0 ; 255
- etc.
Chaque valeur peut être exprimée en hexadécimal. Un intervalle entre 0 et 255 (sur huit bits) correspond à une plage comprise entre 00 et FF (FF étant égal à 255 en hexadécimal). Ainsi, le blanc est codé FFFFFF, le bleu est codé 0000FF, le rouge est codé FF0000, etc.
Chaque pixel de l'image est donc représenté par trois nombres. Cela peut représenter une quantité d'informations assez grande si l’on considère tous les pixels de l'image.
Chaque couleur est codée sur huit bits
Dans une image, on appelle profondeur de couleur le nombre de bits utilisés pour stocker la couleur d'un seul pixel.
Souvent, la profondeur de couleur est de 24 bits (trois octets). Le rouge, le vert et le bleu sont chacun stockés sur 8 bits et varient donc entre 0 et 255.
À une profondeur de couleur de 24 bits correspond une palette de couleurs de
256times256times256
c'est-à-dire de plus de 16 millions de couleurs. C'est davantage que le nombre de nuances que peut percevoir un œil humain.
Une profondeur de couleur de 48 bits (16 bits pour le rouge, 16 bits pour le vert, 16 bits pour le bleu) correspondrait à
2^16
possibilités pour le rouge, autant pour le vert et le bleu. Cela fait un total de
2^16\times2^16\times2^16=2^48
combinaisons, environ 280 000 milliards de couleurs différentes. Une telle profondeur de couleur est rarement utilisée !
Dans les années, les vieux ordinateurs stockaient les images avec des profondeurs de couleur beaucoup plus faibles car ils disposaient de moins d'espace mémoire. Une profondeur de couleur de 12 bits (4 bits pour le rouge, 4 bits pour le vert et 4 bits pour le bleu) permettait d'utiliser une palette de
2^4\times2^4\times2^4=2^12
soit seulement 4 096 couleurs.
Taille d'une image en mémoire
Chaque pixel de l'image est représenté par trois nombres. Sa taille en octets peut donc se calculer en multipliant le nombre de pixels par trois et par la profondeur de couleur.
Exemple : une image de 8 064 x 6 048 pixels avec une profondeur de couleur de 24 bits (soit 3 octets) sera donc codée par 8 064 x 6 048 x 3 octets, c'est-à-dire par plus de 146 millions d’octets. Cela représente une quantité d'informations d'environ 140 mégaoctets (140 Mo).
Si l'on veut convertir plus rigoureusement 146 313 216 en Mo, il faut diviser deux fois par 1024, car 1 Ko = 1024 octets et 1 Mo = 1024 Ko.
8 064times6 048times3=146 313 216
octets
146 313 216//1024=142884
Ko
142884//1024=139,54
Mo