Vincent GODARD

Département de Géographie

Université de Paris 8

V.1.6 - Dernière mise à jour : 20/02/2023

Fiche Mémo Annexe n°1 de Télédétection niveau 2 :

Visualisation et codage

 

- Comment visualise-t-on les couleurs à l'écran ?

La visualisation requière :

- un écran ;

- une carte graphique.

 

1. Caractéristique des écrans

- Préhistoire : Cas des tubes cathodiques

- L'écran est recouvert d'une multitude de particules photosensibles*

=> les luminophores* (équ. de "sous" pixels).

- Chaque point adressable de l'écran, le pixel, est composé de 3 particules émettant une lumière :

- rouge (R) ;

- verte (V) ;

- bleue (B).

- Chaque particule est bombardée par des électrons issus de 3 sources RVB qui leur correspondent.

- La couleur finale du pixel est la synthèse additive* des 3 lumières.

- Les variation d'intensité des flux d'électrons des 3 sources RVB

déterminent des nuances.

Intensité maximale

=> couleur résultante = blanc

Intensité minimale

=> couleur résultante = noir

- Les écrans à cristaux liquides (depuis les années 2000)

- Le principe est celui de la polarisation de la lumière* avec :

- 3 cellules par pixel ;

- plus un filtre coloré de motifs rouge (R), vert (V) et bleu (B)

Pour en savoir plus :  Écran à cristaux liquides (Wikipedia) et LED, OLED et Micro LED (www.son-video.com)

Le tube cathodique résisterait encore par grand froid...

2. Caractéristique des mémoires

Le principe d'origine :

- 3 faisceaux distincts (RVB) balaient l'écran en 1/25e de seconde

- l'impact est stocké dans une mémoire

=> pour éviter le scintillement

- À chaque pixel est associée une mémoire :

- exprimée en bits* ;

- allumée ou éteinte (son état).

- Un écran monochrome nécessite par pixel

1 bit = 1 plan mémoire

bit (binary digit) plus petite unité de mémoire

- Dans le cas de plusieurs couleurs, on a :

- 4 couleurs => 2 bits par pixel (2 plans mémoire par pixel) ;

- 8 couleurs => 3 bits par pixel (3 plans mémoire par pixel) ;

- 16 couleurs => 4 bits par pixel (4 plans mémoire par pixel) ;

- 256 couleurs => 8 bits par pixel (8 plans mémoire par pixel) ;

- 65 536 couleurs => 16 bits par pixel (16 plans mémoire par pixel, nouvelle norme en télédétection) ;

- 16,8 millions de couleurs => 24 bits par pixel (24 plans mémoire par pixel ou 8 plans mémoire par couleur de base).

 

Rappel :

- Pour traiter les informations l'ordinateur compte en base 2.

chaque bit ne peut avoir que 2 états (ne prendre que 2 valeurs) :

0 ou 1 (différence de voltage sur la carte mémoire : courant de 5 volts passe si bit vaut 1)

- L'unité de mesure est l'octet* (byte)

1 octet = 8 bits

1 kilo-octet (Ko) = 2¹⁰ octets = 1 024 octets

Avec 1 bit on peut compter jusqu'à 2

Avec 2 bits, on obtient 2² => 4 combinaisons

Avec 3 bits, on obtient 2³ => 8 combinaisons

- Si 8 bits = 1 octet

16 bits = 2 octets

24 bits = 3 octets

tab. 1 - Calcul en bits

bit 2	bit 1	bit 0	Total
22	21	20
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	2
0	1	1	3
1	0	0	4
1	0	1	5
1	1	0	6
1	1	1	7

- Comment calcule-t-on la combinaison suivante ?

1

0

1

5

(1 * 2²) + (0 * 2¹) + (1 * 2⁰) = 5

Avec n bits on a n combinaisons.

- Avec le codage courant, qui est sur 8 bits :

- 00000000 dans le système des nombres binaires

vaut 0 dans le système décimale

- 11111111 dans le système des nombres binaires

vaut 256 dans le système décimale (soit 256 valeurs d'affichage)

- Le codage du texte, des caractères alphanumériques en général, se fait couramment en ASCII.

ASCII = American Standard Code for Information Interchange

Chaque caractère ASCII est codé sur un octet (1 byte = 8 bits)

- Plus récemment, pour coder les alphabets "non romains", a été créé le codage UNICODE

Il est sur 2 octets

Idrisi le lit pour les couches des textes.

Pour se familiariser avec les codages et numérations, consultez ce site : 1.3.Codage - Numération

3. Caractéristique des cartes vidéos (pour mémoire)

- L'affichage sur l'écran est géré par une carte graphique

- Cette carte comprend :

- la mémoire de trame (bitmap) ;

- un processeur graphique.

- À chaque type d'écran correspond une carte :

- Cartes VGA (Video Graphic Array)

640 * 480 pts en 16 couleurs

- Cartes VGA plus

800 * 600 pts en 16 couleurs

- Cartes XGA (Extended Graphic Array)

1024 * 768 pts en 256 couleurs

On est maintenant couramment à 16,8 millions de couleurs

encore appelées vraies couleurs (true color).

Soit un codage sur un octet (8 bits = 256 niveaux) pour chaque couleur primaire.

Ainsi (du temps des dinosaures (: !),

- un écran de 640 * 480 pts (type VGA) en 256 couleurs nécessite 8 plans mémoire, soit :

- 640 * 480 * 8 octets = 2,4 Mo

fig. 1 - Définition VGA en 256 couleurs

- un écran de 640 * 480 pts (type VGA) en 16 millions de couleurs nécessiterait 512 plans mémoire (8 * 8 * 8), soit :

- 640 * 480 * 512 octets = 157,3 Mo

Ce sont maintenant des cartes spéciales, les cartes vidéo, qui prennent en charge l'affichage !

 

4. Caractéristique des compositions colorées 8 bits de COMPOSIT

- Une image composite contient des indices de couleurs définis comme suit :

- Couleur du pixel composit = bleue + (vert * 6) + (rouge * 36)

Pour cela les images d'entrée ne comportent que 6 niveaux de 0 à 5.

Par exemple, la valeur du pixel composite pour un pixel ayant les valeurs suivantes est :

- (3, 5, 1) en (B, V, R) = 3 + (5 * 6) + (1 * 36) = 69

- (5, 5, 5) en (B, V, R) = 5 + (5 * 6) + (5 * 36) = 215

L'étendue des teintes possibles dans COMPOSIT est donc de 216 niveaux (0 à 215) en 8 bits.

- La fonction CLUSTER n'utilise que des compositions colorées en 8 bits issue de COMPOSIT.

- Selon l'ordre des canaux dans COMPOSIT, la dynamique de l'image sera différente.

- La fonction CLUSTER pourra donc donner un nombre de classes différents selon l'ordre des canaux dans COMPOSIT.