Graphismes bitmap et vectoriels
| English | Français |
|---|---|
| bitmap/ˈbɪtmæp/ | bitmap |
| vector/ˈvektə/ | vecteur |
| pixel/ˈpɪksl/ | pixel |
| file header/faɪl ˈhedə/ | en-tête de fichier |
| colour depth/ˈkʌlə depθ/ | profondeur de couleur |
| image resolution/ˈɪmɪdʒ ˌrezəˈluːʃn/ | résolution d'image |
| screen resolution/skriːn ˌrezəˈluːʃn/ | résolution d'écran |
| frame/freɪm/ | trame |
| frame rate/freɪm reɪt/ | fréquence d'actualisation |
| drawing list/ˈdrɔːɪŋ lɪst/ | liste de dessin |
| drawing objects/ˈdrɔːɪŋ ˈɒbdʒekts/ | objets graphiques |
| primitives/ˈprɪmɪtɪvz/ | primitifs |
| properties/ˈprɒpətiz/ | propriétés |
| render/ˈrendə/ | rendu |
Pourquoi le logo sur la billboard n'est pas une photographie
- Le logo d'une entreprise apparaît sur une carte de visite large de deux centimètres et sur un panneau publicitaire autoroutier large de six mètres. C'est le même fichier, et il est net sur les deux.
- Agrandir une photographie de la même manière la rend en blocs. Rien n'est mal avec la photographie ; les deux fichiers répondent à des questions différentes.
- Une photographie stocke quelle couleur est à chaque point. Un logo stocke ** quelles formes dessiner**. Agrandir le premier étale un nombre fixe de pixels ; agrandir le second redessine les formes à la nouvelle taille.
- Cette leçon porte sur les images bitmap 位图 et vector 矢量, le calcul de taille de fichier demandé à l'examen, et comment justifier un choix.
Comment un bitmap est encodé
- Un bitmap (image en bitmap) stocke la couleur de chaque pixel 像素 dans une grille, ligne par ligne.
- Au début du fichier, un en-tête de fichier 文件头 enregistre les métadonnées dont le logiciel a besoin pour lire les pixels suivants : la largeur, la hauteur et la profondeur de couleur.
- La résolution d'image 图像 résolution est la taille propre de l'image en pixels, largeur par hauteur. La résolution d'écran 屏幕分辨率 est ce que l'affichage peut montrer. Une image plus grande que l'écran est mise à l'échelle pour s'adapter ; une image basse résolution étirée sur un écran haute résolution paraît en blocs.
- Profondeur de couleur (profondeur de bits) est le nombre de bits stockant la couleur d'un pixel : 1 bit donne du noir et blanc, 8 bits donnent 256 couleurs, 24 bits donnent 16.7 millions, appelé vraie couleur.
Moins de pixels, plus gros blocs
Laboratoire de concepts informatiques
Classez les exemples concrets selon le concept informatique qu'ils illustrent.
La profondeur de couleur (profondeur en bits) d'une image bitmap est :
La profondeur de couleur correspond au nombre de bits par pixel — plus il y a de bits, plus le nombre de couleurs possibles est élevé (8 bits → 256, 24 bits → 16.7 millions).
Combien de bits de profondeur de couleur sont nécessaires pour stocker 256 couleurs différentes ?
$2^8 = 256$, donc 8 bits par pixel donnent 256 couleurs.
Que stocke l'en-tête d'un fichier bitmap ?
L'en-tête contient des métadonnées : sans la largeur et la profondeur de couleur, les octets de pixel ne peuvent pas être répartis en lignes et pixels. Une liste de dessin appartient à un fichier vectoriel.
Taille de fichier bitmap
- Divisez par 8 pour obtenir des octets, puis par 1000 ou 1024 selon quelle famille de préfixes vous utilisez, et dites laquelle. Ajoutez l'en-tête si la question donne sa taille.
- Une image $3000 \times 2000$ de 24 bits par pixel représente $1.44 \times 10^8$ bits, ce qui correspond à 18.0 Mo en utilisant les préfixes décimaux ou à 17.2 Mio en utilisant les préfixes binaires. Les deux réponses sont acceptées tant que le travail fourni précise l'unité utilisée.
Une image de $100 \times 100$ pixels a une profondeur de couleur de 24 bits. Quelle est sa taille de fichier en bits ?
taille $=$ largeur $\times$ hauteur $\times$ profondeur $= 100 \times 100 \times 24 = 240\,000$ bits.
Exemple résolu : dimensionner une photographie, puis une vidéo
- Une photographie mesure $4000 \times 3000$ pixels avec une profondeur de couleur de 24 bits. Trouvez sa taille de fichier en MiB.
- $4000 \times 3000 \times 24 = 2.88 \times 10^8$ bits. Divisez par 8 : $3.6 \times 10^7$ octets. Divisez par $1024^2$ : 34.3 Mio.
- Une vidéo est une séquence de frames 帧 bitmap. Sa taille non compressée est une frame $\times$ le frame rate 帧率 $\times$ la durée. À 30 images par seconde, $1920 \times 1080$, 24 bits : $30 \times 1920 \times 1080 \times 24 \approx 1.5 \times 10^9$ bits, environ 187 MB, par seconde. C'est pourquoi la vidéo est toujours compressée.
Une vidéo non compressée mesure 1920 x 1080 pixels, couleur 24 bits, 30 images par seconde. Combien de bits une SECONDE nécessite-t-elle ? Donnez la puissance de 10 à deux chiffres significatifs, ex. 1.5e9.
1920 x 1080 x 24 = 4.98e7 bits par image, multiplié par 30 images = 1.5e9 bits, soit environ 187 Mo pour chaque seconde. C'est pourquoi la vidéo est toujours compressée.
Modification des paramètres
- Réduire la résolution d'image : moins de pixels, donc un fichier plus petit, mais moins de détails ; agrandi, l'image paraît en blocs car chaque pixel couvre plus d'écran.
- Réduire la profondeur de couleur : moins de bits par pixel, donc un fichier plus petit, mais les nuances lisses montrent un banding, des marches visibles là où il devrait y avoir un dégradé.
- Augmenter l'un ou l'autre : un fichier plus grand et une meilleure qualité. Répondez avec ces termes du programme, pas "l'image se détériore".
Reliez chaque changement à son effet sur l'image.
Répondez selon les termes du programme, banding et pixélisation, pas « l'image devient pire ».
Comment un graphique vectoriel est encodé
- Un graphique vectoriel stocke les instructions pour dessiner l'image, sous forme de liste de dessin 绘图列表 : une liste ordonnée d'objets de dessin 绘图对象, qui sont des primitifs géométriques 图元 tels que des lignes, des courbes, des rectangles, des polygones et des cercles.
- Chaque objet de dessin porte des propriétés 属性 : sa position ou ses coordonnées, la couleur et l'épaisseur de la ligne, la couleur de remplissage, le rayon, etc.
- Pour l'afficher, le programme rend 渲染 la liste de dessin à n'importe quelle taille nécessaire, donc il met à l'échelle sans aucune perte de qualité. Il ne peut pas décrire un détail pixel arbitraire, donc il ne convient pas pour une photographie.
Une liste de formes et leurs propriétés, pas une grille de pixels
Un logo vectoriel devient flou lorsque vous l'agrandissez beaucoup.
Les vecteurs sont redessinés à partir d'instructions à n'importe quelle taille, donc ils restent nets. Ce sont les bitmaps qui flouent lorsqu'on les agrandit.
L'avantage principal d'un graphique vectoriel est qu'il :
Parce qu'il est dessiné à partir d'instructions, un vecteur s'étend sans flou — idéal pour les logos et les diagrammes (mais pas les photos).
Exemple résolu : justifier le choix
- Un logo doit apparaître sur une carte de visite et sur un panneau publicitaire. Quel format, et pourquoi ? [3]
- Un graphique vectoriel. Il est stocké comme des objets de dessin avec des propriétés, donc le programme le re-rend à n'importe quelle taille requise et les bords restent nets.
- Un bitmap a un nombre fixe de pixels, donc l'agrandir à la taille du panneau publicitaire rendrait chaque pixel visible et le logo paraîtrait en blocs.
- Et pour une photographie ? Un bitmap : une photographie n'a pas de formes géométriques à décrire, donc la couleur de chaque pixel doit être stockée individuellement.
Quels termes décrivent comment un graphique vectoriel est encodé ? Sélectionnez tous ceux qui s'appliquent.
Une liste de dessin ordonnée d'objets de dessin, chacun avec des propriétés. La profondeur de couleur est un terme bitmap, bits par pixel.
Choisir entre eux
| Tâche | Choix | Pourquoi |
|---|---|---|
| photographie | bitmap | le détail pixel par pixel ne peut pas être décrit comme des formes |
| logo, icône, panneau routier | vector | net à n'importe quelle taille, petit fichier |
| dessin technique | vector | géométrie précise, met à l'échelle exactement |
| peinture, texture | bitmap | détail tonal lisse sur une surface |
Quel format est meilleur pour stocker une photographie ?
Une photo a des détails complexes pixel par pixel qui ne peuvent pas être décrits comme des formes, donc une bitmap est le bon choix.
Pièges qui font perdre des points
- Travaillez en bits, divisez par 8 une seule fois, et indiquez si vous avez utilisé 1000 ou 1024. Mélanger bits et octets en cours de route est la perte de marque habituelle.
- La résolution d'image est les pixels de l'image ; la résolution d'écran est celle de l'affichage. La question nomme l'un des deux.
- Un vector est une liste de dessin d'objets avec des propriétés, pas "une image faite de lignes". Utilisez les trois termes.
- Une réponse "justifie" lie le format à la tâche : le panneau publicitaire, la photographie. Une définition seule ne justifie rien.
Vous avez compris
- un bitmap stocke la couleur de chaque pixel après un en-tête de fichier ; la résolution d'image est sa taille en pixels, la profondeur de couleur les bits par pixel
- taille en bits = width $\times$ height $\times$ colour depth ; une vidéo ajoute $\times$ frame rate $\times$ duration
- une résolution plus basse signifie des blocs, une profondeur de couleur plus basse signifie banding ; les deux signifient un fichier plus petit
- un graphique vectoriel est une liste de dessin d'objets de dessin avec des propriétés, rendered à n'importe quelle taille, donc il met à l'échelle sans perte mais ne peut pas stocker une photographie