1°STL SPCL
Thème :
D’une image à l’autre TP N°19 : Etude d’un Ecran LCD
Objectif : Réaliser expérimentalement et décrire les spectres de différentes sources lumineuses. ; Illustrer expérimentalement le principe du système RVB. Exploiter un logiciel dédié pour déterminer les caractéristiques d’une couleur : composantes (R, V, B) ; Expliquer le principe de reconstitution des couleurs par un écran numérique ou un vidéo- projecteur.
Caractériser une transmission numérique par son débit binaire.
1. Affichage LCD : 1.1. Principe :
LCD signifie Liquid Crystal Display, c'est-à-dire en Français, écran à cristaux liquides.
Un tel écran se compose de plusieurs couches.
A l'arrière, plusieurs tubes fluorescents éclairent les cristaux liquides lesquels sont coincés entre deux filtres qui ne laissent passer la lumière que sur un certain angle.
Ils sont dit : "polarisants". Les cristaux liquides quant à eux, jouent le rôle de stores.
La quantité de lumière qu'ils laissent passer varie en fonction de la tension électrique qui leur est appliquée.
En bout de course, des filtres colorés teintent la lumière sortante, de rouge, de vert ou de bleu, selon le sous-pixel.
1.2. Spectres d’un écran:
Vous devez travailler en groupe de 4 : un binôme affiche une couleur sur son écran et l’autre réalise le spectre.
Puis on inverse les rôles
Ouvrir Gimp (ou tout autre logiciel de dessin)
Colorier toute la page en rouge grâce au code : ….. ;….. ;…..
Réaliser le spectre de la lumière émise par l’écran !
Recommencer evec le vert et le bleu puis imprimer.
1.3. Synthèse additive
Faire une page magenta : ….. ;….. ;…..
Réaliser le spectre et l’imprimer.
Faire de même pour le jaune et le cyan.
Faire maintenant une page blanche : ….. ;….. ;…..
Réaliser le spectre et conclure.
2. Résolution et débit numérique : 2.1. La Définition:
On appelle définition le nombre de points (pixels) constituant une image: c'est le nombre de colonnes de l'image que multiplie son nombre de lignes.
Les Principaux formats d'affichage:
Des formats d'affichages standards ont été définis en fonction de l'évolution des capacités matérielles des carte graphiques et des écrans.
Voici les principaux: CGA (320 x 200) 4 couleurs !
VGA (640 x 480) 16 couleurs SVGA (800x600) 256 couleurs XGA (1024 x 768) 256 couleurs
SXGA (1280 x 1024) en 16milions de couleurs.
Rechercher la résolution de votre écran.
...
Calculer le Nombre total des pixels = colonnes x lignes.
2.2.
Profondeur des couleurs et poids de l’image:
En plus de sa définition, une image numérique utilise plus ou moins de mémoire selon le codage des informations de couleur qu'elle possède. C'est ce que l'on nomme le codage de couleurs ou profondeur des couleurs, exprimé en bit par pixel (bpp): 1, 4, 8, 16 bits...
En connaissant le nombre de pixels d'une image et la mémoire nécessaire à l'affichage d'un pixel, il est possible de définir exactement le poids que va utiliser le fichier image sur le disque dur (ou l'espace mémoire requis en RAM pour réaliser un calcul sur cette image)
Formule: Calculer le poids d'une image en octet
Nombre de pixel total x codage couleurs (octet) = Poids (octet)
Petit rappel du code binaire, utilisé par l'ordinateur pour enregistrer des informations. On sait que:
1bit = 2 états; (0 ou 1) = 21 2bits = 4 états, = 22 4bits = 16 états, = 24 8bits = 256 états, = 28 etc...
Un ensemble de 8bit = 1 Octet.
1024 Octets forment un kilo-octet (Ko).
1024 Kilo-Octets forment un Mega-Octet (Mo)...Giga-Octet...Terra-Octet...
Ex: quel est le poids d'une image d'une définition de 640 x 480 codée sur 1 bit (noir et blanc)? (640x480) x 1bit 307200 x (1/8) = 38400 octets
38400 / 1024 = 37,5 ko
2.3. Fréquence d’affichage et débit numérique :
Rechercher la fréquence de rafraichissement
Calculer le débit binaire en supposant que l’intégralité de l’image est transmise a chaque image.
2.4. Débits numériques et qualité d'image : quelques chiffres...
Une image vidéo composante 4:2:2 numérisée (norme CCIR 601) utilisable dans des studios de production (numérisation sans compression de la totalité du signal) exige un débit de 270 Mb/s avec 10 bits par composantes et de 216 Mb/s si la numérisation est effectuée sur 8 bits (166 Mb/s en 8 bits si on ne numérise que la partie utile de l'image). L'utilisation d'images vidéo numérisées en direction du grand public impose de devoir réduire ce débit dans de très grandes proportions pour atteindre les valeurs de 5 à 6 Mb/s ou même moins.
