[PDF] Introduction à limage numérique - UPEM - Master 1

Chapitre 1 : Les images numériques

On parle de sous-échantillonnage lorsque l'image est déja discrétisée et qu'on diminue le nombre de pixels. (1). (2). Figure 1.1 (1) Pavage (2) Echantillonnage.

Image Numérique Limagerie numérique

Formation de l'image. – Perception de la couleur. – Les systèmes de vision. 2. Représentation numérique de l'image. – Échantillonnage.

Présentation PowerPoint

image numérique. - acquisition d'images. - numérisation d'images : quantification et échantillonnage. - quelques outils pour le traitement d'images.

Notes de cours Traitement dimages numériques

Le numériseur forme une image numérique (échantillonnage et quantification). — distance focale : distance entre la lentille et le point focal.

Séance 4 Quantification et échantillonnage

Son numérique. Image numérique. Conclusion. De la photographie numérique. `a la photographie computationnelle. Séance 4. Quantification et échantillonnage.

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D- Echantillonnage et quantification : L'échantillonnage est limité par la capacité du capteur donc le nombre de pixels disponible. (ou autre limite imposée)

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En réalité l'échantillonnage sous MATLAB revient `a définir implicitement des vecteurs spatiaux x = 1

Quelques méthodes mathématiques pour le traitement dimage

4 janv. 2009 parle de sous-échantillonnage lorsque l'image est déj`a discrétisée et qu'on diminue le nombre d'échantillons. Une image numérique est une ...

ÉCHANTILLONNAGE ET RÉÉCHANTILLONNAGE DIMAGES

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L'échantillonnage est le procédé de discrétisation spatiale d'une image consis- tant à associer à chaque pixel une unique valeur : Figure 1 1(2) On parle de

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Ré-échantillonnage (cas des scanners) : – Récepteurs définis pour une résolution de prédilection que l'on peut faire varier : • Si résolution inférieure

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(RÉ)ÉCHANTILLONNAGE Rééchantillonnage : C'est à partir d'une image numérique faire un échantillonnage (de fréquence différente) pour obtenir

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Le nombre de bits accordé à l'échantillonnage du pixel détermine la précision numérique de la représentation Un seul bit ne permet de ne représenter que

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1975 : appareil photo numérique Kodak (100 × 100 pixels) Vincent Nozick Introduction `a l'image numérique 4 / 80 Page 2 Historique Lumi`ere

[PDF] Séance 4 Quantification et échantillonnage - Loria

Son numérique Image numérique Conclusion De la photographie numérique `a la photographie computationnelle Séance 4 Quantification et échantillonnage

Qu'est-ce que l'échantillonnage d'une image ?
L'échantillonnage est le procédé de discrétisation spatiale d'une image consis- tant à associer à chaque pixel une unique valeur : Figure 1.1(2). On parle de sous-échantillonnage lorsque l'image est déja discrétisée et qu'on diminue le nombre de pixels.
Comment échantillonner une image ?
Le modèle de l'échantillonneur idéal est constitué par un simple produit de l'image initiale I(x,y) par un peigne de Dirac bidimensionnel. Il en résulte une image échantillonnée Ie(x,y) pour laquelle les valeurs correspondent aux luminances relevées sur une grille régulière de paramètres .
Quelles sont les caractéristiques d'une image numérique ?
Une image a donc 3 caractéristiques : sa taille en nombre de pixel (définition), ses dimensions réelles (en centimètres ou pouces) et sa résolution (en pixel par pouce).
Une image numérique est une image acquise, traitée et stockée en bits. Une image numérique est un tableau de pixel : chaque pixel est codé par un nombre binaire pour un niveau de gris, ou par trois nombres binaires qui correspond à une nuance de rouge, de vert et de bleu (codage RVB).

HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Introduction a l'image numerique

UPEM - Master 1

Vincent Nozick

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique1 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Petit historique

Quelques grandes dates :

1826 : photographie (Nicephore Niepce, puis Daguerre)

1861 : premiere photo couleur (Thomas Sutton)

1888 : Kodak no1\vous pressez le bouton, nous faisons le reste"Vincent NozickIntroduction a l'image numerique2 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Petit historique

Quelques grandes dates :

1893 : premiere photo sous marine (Louis Boutan)

1895 : premiere photo rayon X (Wilhelm Rontgen)

1895 : cinematographe (Freres Lumiere)Vincent NozickIntroduction a l'image numerique3 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Petit historique

Quelques grandes dates :

1935 : television analogique en France (TNT 2005)

1960 : 1er satellite d'imagerie argentique (espion ...)

1975 : appareil photo numerique Kodak (100100 pixels)Vincent NozickIntroduction a l'image numerique4 / 80

HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Petit historique

Quelques grandes dates :

1990 : Photoshop(Jennifer in Paradise)

2010 : kinect (2D + profondeur)

aujourd'hui : smartphones et big dataVincent NozickIntroduction a l'image numerique5 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Appareil photo numerique

C'est surtout lui qui va nous interesser.

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique6 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Le spectre electromagnetique

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique7 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

C^ones et b^atonnets

l'il humain est tri-chromate Vincent NozickIntroduction a l'image numerique8 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

La lumiere

Denition :

La lumiere est l'ensemble des ondes electromagnetiques visibles par l'il humain.longueurs d'onde comprises entre 380 nm (violet) et 780 nm (rouge)

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique9 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

La couleur

Denition :

scientique : Une couleur pure correspond a une seule longueur d'onde. generale : Apparence obtenue par dosage des dierentes lumieres.

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique10 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

La couleur : exemples

Jaune!les 2 denitions:

= 580nm rouge + vertlongueurs d'ondes6= 580nm, mais m^eme perception blancbleuex: soleil jaune = lumiere blancheciel bleumagenta= rouge + bleu!2emedenition blanc=Ptoutes les couleurs!2emedenition

noir= aucune lumiere!2emedenitionVincent NozickIntroduction a l'image numerique11 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Proprietes

Interaction avec la matiere :matiere absorbant le bleu et dont la surface apparait jaune Vincent NozickIntroduction a l'image numerique12 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Longueur d'ondes

rayons X rayons UV infra-rouges micro-ondes radio (IRM) rayon gamma

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique13 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acq uisitionImage num eriquePratique

Les images et leurs applications

champs d'application : art numerique synthese d'images et post-production images scientiques securite

...Vincent NozickIntroduction a l'image numerique14 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acq uisitionImage num eriquePratique

Loisir

Smartphone vs. re

ex :

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique15 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acq uisitionImage num eriquePratique

Art numerique

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique16 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Amelioration d'images

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique17 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Restauration d'images

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique18 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Eets speciaux et post-production

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique19 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Trucages

Inpainting :

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique20 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Retouche d'images

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique21 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Detection de falsications

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique22 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Biometrie

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique23 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Telesurveillance et armement

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique24 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Images satellites et aeriennes

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique25 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Physique des particules et astronomie

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique26 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Imagerie medicale

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique27 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Navigation autonome (voitures, robots, ...)

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique28 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Reconnaissance de formes

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique29 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Applications industrielles

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique30 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Images panoramiques

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique31 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Realite augmentee

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique32 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Reconstruction 3D

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique33 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Motion capture

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique34 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Tracking

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique35 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Synthese d'images

jeu video et lm d'animation : Vincent NozickIntroduction a l'image numerique36 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Images stereoscopiques

Transformations geometriques :

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique37 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acq uisitionImage num eriquePratique

Correction colorimetrique

Transformations colorimetriques :#

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique38 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acq uisitionImage num eriquePratique

Domaines de l'image

domaines generaux : acquisition traitement analyse synthesedomaines de recherche : traitement d'images traitement du signal vision par ordinateur pattern recognition apprentissage synthese d'images

...Vincent NozickIntroduction a l'image numerique39 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acq uisitionImage num eriquePratique

Cha^ne d'acquisition

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique40 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Cha^ne d'acquisition

acquisition / synthese :enjeux :focale, temps de pose, ouverture, ISO, capteurs, ...Vincent NozickIntroduction a l'image numerique41 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Cha^ne d'acquisition

traitements :enjeux :debruitage, balance des blancs, tone mapping, ...Vincent NozickIntroduction a l'image numerique42 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Cha^ne d'acquisition

Codage / compression / transmission :enjeux :avec/sans pertes, meta donnees (exif, ...)Vincent NozickIntroduction a l'image numerique43 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Cha^ne d'acquisition

amelioration!visualisation analyse!comprehensionVincent NozickIntroduction a l'image numerique44 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Cha^ne d'acquisition

capture - synthese traitements codage - compression - transmission amelioration analyse visualisation comprehension

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique45 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Matricielle vs. Vectorielle

image matricielle : un ensemble de pixels (picture elements) exemples de formats : jpeg, png, gif, ppm transformations geometriques avec aliasing

espace memoire consequentVincent NozickIntroduction a l'image numerique46 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Matricielle vs. Vectorielle

image vectorielle : codage par forme geometrique polygones, sommets, splines, couleur de remplissage, ... exemple de formats : svg, eps transformations geometriques sans aliasing espace memoire tres reduit

mal adapte a la capture d'imagesVincent NozickIntroduction a l'image numerique47 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

La video : une succession d'images

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique48 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

L'image numerique matricielle

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique49 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

L'image numerique matricielle

Vincent NozickIntroduction a l'image numerique50 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

La numerisation

Echantillonnage :

discretisation spatiale imposee par les photosites. nombre de pixels utilises pour encoder l'image : resolution quantication des luminances : discretisation des intensites de l'image recue sur les photosites.

nombre de bits utilises pour encoder un pixel : dynamiqueVincent NozickIntroduction a l'image numerique51 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Echantillonnage256256Vincent NozickIntroduction a l'image numerique52 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Echantillonnage128128Vincent NozickIntroduction a l'image numerique53 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Echantillonnage6464Vincent NozickIntroduction a l'image numerique54 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Echantillonnage3232Vincent NozickIntroduction a l'image numerique55 / 80HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Echantillonnage256256 128128 6464 3232Vincent NozickIntroduction a l'image numerique56 / 80 HistoriqueLumi ereApplications Acqu isitionImage num eriquePratique

Resolution d'une image

Quelles sont les resolutions des images suivantes? une image d'un iPhone6 : un ecran d'iPhone6 : une image TV HD : un appareil photo re exe :