Qu'est-ce qu'un pixel ? Comment est formée l'image numérique ?
Le pixel, qu'est-ce que c'est ?
On peut définir le pixel, comme étant une unité de mesure, concrète, dédiée aux images numériques.
- "Une unité de mesure", car il peut servir à déterminer la taille d'une image.
- "Concrète", car il peut exister dans le monde physique, le monde réel. Nous pouvons le matérialiser, de la même manière que l'on matérialise les centimètres avec un mètre ou une règle.
Le pixel classique (qui nous permet d'observer les images avec des couleurs très similaires à celles que nous observerions avec nos yeux), est divisé en 3 parties, dont chacune peut voir son intensité varier.
Ces trois couleurs sont le :
- Le Rouge 🟥
- Le Vert 🟩
- Le Bleu 🟦
L'œil humain, ne perçoit pas tous les détails, de ce qu'il voit. Les pixels sont généralement de très petites tailles. Collés les uns autres autres, ils provoquent le phénomène de synthèse additive.
Les couleurs Rouges, Vertes et Bleues, lorsqu'elles s'additionnent, selon différents ratios, permettent de créer les couleurs variées telles que nous les percevons réellement.
Ainsi en réalité, si l'on regarde à la loupe un écran, avec une image où un objet jaune apparaît : les pixels composant cet objet, auront une intensité rouge et verte très élevée en comparaison de l'intensité bleue, qui est complètement nulle pour du "vrai jaune". 🔴 + 🟢 = 🟡
Ce principe est vrai pour la synthèse additive, mais il existe d'autres modes de représentation des couleurs. Par exemple, la synthèse soustractive (CMJN), connaît des applications en peinture, en imprimerie…
Système RGB/RVB, Couleurs & Profondeur de couleur
Dans la "vraie vie" les couleurs sont diverses et variées et existent en une quantité potentiellement infinie. Par ailleurs, les humains ne voient même pas toutes les couleurs qui existent, on n'en voit seulement un spectre (que l'on appelle par ailleurs spectre de la couleur visible, qui va des rouges aux violets).
Lorsque l'on cherche à représenter la réalité à travers des images numériques, nous devons donc représenter ces couleurs, nous nous servons des pixels (sorte de case divisée en 3 parties qui permet de créer des couleurs uniques).
Le système de l'ordinateur contemporain est binaire, c'est à dire que l'ordinateur fonctionne en recevant deux types d'information. Soit il reçoit du courant électrique (1), soit il n'en reçoit pas (0).
Concernant la couleur, elle est codée sur 8 bits, ce qui veut dire que l'on a la possibilité de choisir 8 fois, la présence de courant ou non : XXXXXXXX. Chaque "bit" peut prendre 2 valeurs (1 ou 0). Il y a donc 2^8 possibilités. Soit 256 possibilités. Une possibilité étant par exemple 00110011 ou encore 11111111 ou encore 01110101.
Donc : le pixel est composé de 3 couleurs et chacune de ces couleurs est codée sur 8 bits. Chacune des couleurs existe sous 256 possibilités. Et comme il y a 3 couleurs, l'on a au final 256^3 couleurs possibles soit 16 777 216 couleurs représentables possibles par le système 8 bits.
Un écran/une image 8-bit aura la possibilité de représenter au maximum 16 777 216 couleurs, ce qui veut dire que si l'image qui lui est proposée propose plus de 8 bits, alors il va devoir s'adapter et il sera pas aussi fidèle en termes de couleurs que prévu.
En effet, on a par exemple les systèmes 10-bit qui proposent 1024 couleurs !
2^10 = 1024 | 1024^3 = 1 073 741 824 couleurs
Et même, les systèmes 12-bit :
2^12 = 4096 | 4096^3 = 68 719 476 736 couleurs
La différence de réalisme entre une image (ou une vidéo) en 8 bits et en 10 bits est assez frappante puisque comme l'on a plus de possibilités pour représenter la réalité, alors, celle-ci est représentée de manière plus fidèle. C'est notamment dans les contrastes que cela devient bien mieux. De plus, la quantité d'information d'une manière générale est plus importante, ce qui laisse plus de latitude pour l'étalonnage en post-production.
Nous espérons que grâce à cet article vous comprenez mieux les couleurs des images numériques. Certains drones et caméras DJI sont parfois dotés de profils de couleurs acceptant le 10-Bit, ce qui leur permet d'enregistrer une image de la meilleure des qualités.
Pour en savoir plus, consultez notre article sur les profils de couleurs des drones DJI.