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Christophe Guillet 
Support de cours

Pixels et résolutions

 

 

Nous allons parler pixels. Le pixel est le point carré qui compose une image, il est reconnu par le logiciel de traitement d'image, il comporte les informations de couleurs de l'image. Une image est formée de millions de pixels, plus ils sont nombreux plus l'image est précise. Une image enregistrée avec 2 millions d'informations sera forcément moins précise que la même image enregistrée avec 8 millions d'informations.

Il ne faudra pas confondre la définition de l'image et sa résolution.

 

La définition

C'est caractérisée par le nombre total de pixels dans l'image. Elle est définie par le nombre de pixels sur la largeur de l'image multiplié par le nombre de pixels sur la hauteur de l'image". Cette valeur est donc absolue. Une image de 2000 pixels sur 3000 (6 Mpx car 2000x3000 = 6 000 000) aura toujours le même nombre de pixels, quelle que soit la taille qu'on lui donne ensuite.

 

La résolution

​La résolution se caractérise par le nombre de pixels par unité de longueur, c'est en fait la densité de pixels de l'image. Celle-ci n'a rien à voir avec le nombre de pixels." La résolution s'exprime en dpi (dot per inch = point d'encre par pouce) pour une imprimante, ou en ppp (pixel par pouce) pour un fichier image. Évidemment plus la résolution de l'image est élevée (beaucoup de pixels pour un pouce), plus la qualité théorique est importante. Nous parlons de qualité théorique car la notion de qualité est plus fonction de l'œil humain.

Pour reprendre l'exemple de l'appareil photo ayant une définition de 10 Mpx nous avons une image d'une résolution de 300 dpi (densité de 300 pixels par pouce). Celle-ci sera plus grande qu'un image sortie d'un appareil 6 Mpx. La densité reste la même (300 dpi) mais vu que les pixels sont plus nombreux, l'image prendra plus de place. C'est aussi pour ça qu'un image mieux définie (plus de pixels) pourra être plus agrandie

En pratique, si vous avez une image de 2000x3000 pixels (définition) avec une résolution de 300 dpi , elle aura une taille réelle (en gros) de 17x25 cm (2000/300x2,54=16,93 et 3000/300x2,54=25). Si vous baissez sa résolution à 200 dpi, elle aura une taille de 25x38 cm (2000/200x2,54=25,4 et 3000/200x2,54=38,1). Les pixels de l'image étant moins compressés, l'image prendra plus de place visuellement tout en perdant en qualité de détails. Sa définition est toujours la même (2000x3000) mais sa résolution a baissé. Si l'on met moins de pixels par pouce carré (dpi), l'image finale pourra être plus grande mais restituera moins de détails.

 

Codage de l'image en Bits

En informatique, la résolution de l’image dépend du nombre de pixels. Selon ses capacités, la carte vidéo permet d’afficher un nombre variable de gris ou couleurs.

Pour 2 niveaux de gris, le codage s’effectue sur 1 bit. Pour obtenir 256 niveaux de gris (ou 256 couleurs), nous devons avoir un codage sur 8 bits (voir tableau).

Avec 64 niveaux de gris l’œil humain perçoit déjà correctement une photo.

 

Image codé sur 2 bits

Image codé sur 8 bits

 

Image codé sur 24 bits

 

Image codé sur 32 bits

 

 

 

Comment restituer les Pixels
avec une imprimante ou un CTP

La matrice de résolution de sortie

L’image de restitution est constituée par juxtaposition de pixels ligne par ligne. Le pixel de l’imprimante est composé d’un « dépôt » de matière sur un support. Sa dimension dépend de la résolution du périphérique de sortie.

L’image est restituées dans sa globalité sous la forme d’une mosaïque de points ou pixels sans distinction de nature entre les éléments texte - trame - dessins.

Sur un CTP, le faisceau laser qui balaie ligne par ligne la surface de la plaque est allumé ou éteint. Selon le code 0 ou 1, une ligne de pixels est générée ou pas.

La Rasterisation (réalisé par le RIP : Raster Image Processor) ou certaines imprimantes, pour restituer l’image, obéissent à un langage informatique souvent différent de l’ordinateur. Le langage de description de page est le PostScript. Le PostScript prend en compte les données texte / image de la page, les décrypte, et organise la distribution des pixels de restitution, en mode bitmap ligne par ligne, dans la surface de la page ou forme imprimante selon les coordonnées par rapport à un point zéro. Le PostScript, indépendant du langage des logiciels, adapte l’image à la résolution.

Un caractère ou un point de trame ne sont plus reconnus en tant que tels mais uniquement en tant que groupes de pixels positionnés dans une surface définie (matrice de résolution de sortie).

 

 

 

Le coefficient qualité
ou facteur d'échantillonnage

La résolution de l’image doit être en relation avec le tramage qu’elle va subir. En effet, les pixels de l’image seront reconstitués avec des points de trame à l’impression.

Sur le visuel ci-dessus, dans le fond, c'est la représentation du pixel à imprimer sur une forme imprimante avec un coefficient de reproduction de 1. c'est à dire 1 pixel pour définir l’image = 1 point de trame qui lui même sera composé par un nombre points de matrice nécessaire à la reproduction de la densité du pixel. Dans ce cas nous n'avons qu'une seule valeur pour le pixel, ce qui peut être limité pour définir finement une image.

 

Sur le second visuel les pixels dans le fond, sont deux fois plus nombreux (2 pour la hauteur et 2 pour la largeur). Cela permet d'avoir quatre pixels avec la possibilité de définir l'image avec 4 couleurs au lieu de 1 précédemment. Pour la reproduction à l'impression le RIP fera la moyenne des valeurs de gris ce qui permet une meilleure fidélité de reproduction de l’image. Nous aurons 4 pixels pour définir l’image et 1 point de trame sur une matrice de 16X16 (256 niveaux) ou sera fait  la moyenne de la densité des pixels. C'est ce qu'on appel le coefficient qualité, qui sera à prendre en compte pour définir la résolution des images en fonction de la linéature de trame souhaitée pour l'impression.

 

 

Résolution & taille des Images
en vue de leur impression.

Chaque fichier Bitmap contient un nombre fixe de pixels en hauteur et en largeur, le nombre total de ces pixels détermine la taille du fichier ou la quantité de données présente dans l’image. Plus le nombre de pixels est élevé, plus la qualité de l’image obtenue est grande, le poids du fichier augmentera proportionnellement.

Résolution de l’image en entrée  :

Le choix de la résolution est toujours déterminé selon trois facteurs

  1. le taux de reproduction (échelle)
  2. la linéature de trame visée pour le travail
  3. le coefficient qualité

 

Résolution de l'image =

Linéature de trame (lpcm ou lpi) x 2 (coefficient qualité) x taux de reproduction

 

Exemple de calcul de résolution

Pour une image de 10 cm de large à imprimer à 200 % avec une linéature de trame de 175 Lpi ou 70 Lpcm. La résolution Initiale de cette image sera de 175 X 2 X 2 = 700 Dpi pour être exploitée dans ce contexte.

 

Taille d'une image respectant la proportion
Taille / résolution / linéature de trame et échelle de reproduction  =

Résolution de l'image (a définir selon linéature de trame)
X par échelle de reproduction
/ Résolution souhaitée
X largeur ou hauteur de l'image

 

Pour image de 10 cm de large à 300 Dpi devant être imprimée avec une linéature de trame de 175 Lpi et utilisée à 200 % la taille minimum exploitable de l'image sera de 175 X 2 = 350 Dpi

350 Dpi x 200% = 700 Dpi

300 : 700 = 0,42 (42%)

10 cm  X 0,42 = 4,2 cm

 

Taille et résolution de départ

Mise à la résolution de destination

Mise à la taille vers la résolution de destination

Résolution adaptée en fonction de l'échelle