Introduction
La transition de la photographie argentique à la photographie numérique a été rapide et profonde. Les algorithmes et les technologies électroniques ont remplacé les procédés traditionnels de chimie et de mécanique. Les coûts de production sont devenus négligeables, et la diffusion des images via internet est immédiate. Chaque jour, des milliards de photos sont prises et partagées dans le monde entier.
Repères Historiques
Pour comprendre la photographie numérique, il est important de connaître quelques dates clés :
- 1826 : Naissance de la photographie argentique (La photographie argentique est une technique née au 19ᵉ siècle, utilisant des films recouverts de sels d’argent pour capturer et développer des images)
- 1900 : Apparition de la photographie en couleurs.
- 1975 : Les premiers appareils numériques voient le jour.
- 2007 : Les smartphones commencent à intégrer des appareils photo de qualité.
Du « photosite » au « pixel »
La lumière est traitée et répartie en pixels grâce à plusieurs étapes impliquant le capteur de l’appareil photo numérique, les filtres et le processeur d’image. Voici le processus détaillé :
1. Capture de la lumière par les photosites
- Chaque photosite sur le capteur détecte l’intensité de la lumière qui l’atteint.
- Les photosites eux-mêmes ne distinguent pas les couleurs : ils mesurent uniquement la quantité de lumière (luminosité).
2. Filtrage de la couleur (Filtre de Bayer)
- Un filtre de Bayer est placé sur le capteur pour diviser la lumière en trois couleurs primaires : Rouge, Vert, et Bleu (RVB).
3. Conversion analogique-numérique
- Les photons captés par chaque photosite sont convertis en un signal électrique.
- Ce signal est ensuite transformé en données numériques par un convertisseur analogique-numérique (ADC), sous forme de valeurs numériques représentant l’intensité lumineuse pour chaque couleur.
4. Interpolation des pixels (Dématriçage)
- Chaque photosite ne contient qu’une seule couleur, mais un pixel doit avoir les trois couleurs (rouge, vert et bleu).
- Le processeur d’image de l’appareil combine les données de plusieurs photosites voisins (exemple : 2 verts, 1 rouge, 1 bleu) pour interpoler les trois composantes RVB d’un pixel.
5. Assemblage des pixels
- Une fois les valeurs RVB calculées pour chaque pixel, le processeur d’image construit une matrice de pixels.
- Chaque pixel contient une valeur pour les trois couleurs (par exemple : Rouge = 120, Vert = 200, Bleu = 150).
- Ces données déterminent la couleur finale visible dans l’image.
6. Création de l’image finale
- L’ensemble des pixels forme une image numérique.
- La qualité et la netteté de cette image dépendent :
- De la taille du capteur.
- Du nombre de photosites (résolution).
- Du traitement appliqué par le processeur d’image.
Les Algorithmes et les Programmes
La photographie numérique repose sur de nombreux algorithmes, qui interviennent à différentes étapes du processus photographique :
- Prise de vue : Calcul de l’exposition, mise au point automatique, stabilisation, focus-peaking, prises en rafales.
- Développement : Gestion de la lumière, balance des blancs, correction des distorsions optiques.
- Post-développement : Compression des fichiers, fusion d’images pour réduire le bruit et améliorer la netteté, HDR (High Dynamic Range), focus stacking.
- Extensions : Certains appareils peuvent être mis à jour avec de nouveaux logiciels pour augmenter leurs fonctionnalités.
Les formats d’images
Une fois la prise de vue effectuée et l’image traitée par l’appareil, on récupère une image, le plus souvent, dans un format compressé. Il existe différents formats de fichiers, compressés ou non, dont voici les principaux :
• JPG (Joint Photographic Group) : c’est un format compressé. On peut définir le taux de compression.
On dit que le format est destructeur car la compression entraîne une perte de données.
• BMP (Bitmap) : c’est un format non compressé donc sans pertes.
• PNG (Portable NetWork Graphic) : c’est un format sans perte et ouvert. Il est spécialement conçu pour
la publication sur le Web et gère les fonds transparents.
• TIFF (Tagged Image File Format) : c’est un format compressé, destructeur. On l’utilise également dans
les scanners et les imprimantes.
Qu’est-ce que les métadonnées EXIF ?
Les métadonnées EXIF sont un ensemble de données techniques intégrées directement dans le fichier image. Elles sont invisibles sur la photo elle-même mais consultables via des logiciels ou des applications adaptés. Elles transforment une simple image en une « source d’information » riche et exploitable.Elles peuvent contenir la position, le modèle de l’appareil, la date et l’heure, et bien plus …
