Formats, définition et résolution pour les applications photos et vidéos numériques Daniel Chabernaud 09/2008 mis à jour 04/2010 v2

Image numérique Une image numérique est composée de pixels adjacents, disposés en lignes et colonnes Pixel est la contraction de Picture element le pixel (px) est le plus petit élément monochrome d’une image numérique chaque pixel peut donc être identifié par ses coordonnées x,y ses composantes de couleurs (R,V,B) Un pixel peut avoir différentes formes : carré, rectangle… NB : la reproduction imparfaite d’ un pixel peut être un point (dot)

Image numérique Définition 17 x 12 pixels Définition 34 x 24 pixels 1 pouce 1 pouce 1 pouce = 2,54 cm Résolution = 6 pixels par pouce Résolution = 12 pixels par pouce Définition 85 x 60 pixels Définition 850 x 600 pixels Résolution = 30 pixels par pouce Résolution = 300 pixels par pouce

Définition et résolution La définition d’une image numérique : correspond au nombre total de ses pixels largeur x hauteur La résolution est liée à la capacité d’un instrument à distinguer ou restituer 2 points distincts séparés par une distance « d » Elle s’exprime en ppi (pixels per inch) exemple : écran « haute définition » = 1920x1080 pixels - diagonale = 19"  résolution = 116ppi diagonale = 24"  résolution = 92ppi diagonale = 42"  résolution = 52ppi

Définition et résolution Une chaîne cohérente en qualité ! Les 3 composants essentiels 1 ) L’œil ( le spectateur) 2 ) Le capteur (l’appareil de prise de vues) 3 ) L’application ou mode de visionnage ( tirage papier, projection en salle, visionnage sur écran)

L’œil : résolution ou pouvoir séparateur 3 mm 0,3 mm 0,1 mm h α = 1/60° D 30 cm D = h x 3448 1 m 10 m A 30cm, distance normale de lecture, l’œil peut distinguer 2 points espacés de ~0,1mm soit ~ 10 points par mm, ou ~ 100 points par cm, ou ~ 254 points par pouce (inch) Par facilité on retiendra 300 points par pouce ( 300ppi) pour une vison normale à 30cm NB : référence « Prenez de bonnes résolutions » de Pierre Huet

L’œil : résolution ou pouvoir séparateur 10ppi 100ppi 300ppi 30 cm 1 m 10 m Différentes résolutions pour une perception visuelle identique La bonne résolution à prendre dépend de la distance entre l’œil et l’image NB : référence « Prenez de bonnes résolutions » de Pierre Huet

Définition et résolution Définition de quelques capteurs CCD 5 M pixels 2560 x 1920 4/3 8 M pixels 3264 x 2448 4/3 10 M pixels 3648 x 2736 4/3 3880 x 2592 3/2 12 M pixels 4032 x 3024 4/3 18 M pixels 5184 x 3456 3/2 Définition écrans TV Format 4/3 625 lignes => 704 x 576 pixels Format DVD 720 x 576 pixels 720 pixels rectangulaires => 768 pixels carrés Définition écrans TVHD LCD Format 16/9 1920 x 1080 pixels carrés Full HD HDTV 1080p 1280 x 720 pixels carrés HDTV, TNT-HD Définition quelques écrans PC 1024 x 768 Format 4/3 XGA 1600 x 1200 Format 4/3 UXGA 2048 x 1536 Format 4/3 QXGA 1440 x 900 Format 16/10 1920 x 1080 Format 16/9

Les formats Le format d’une image numérique est défini par le rapport Largeur de l’image / hauteur de l’image Format 3/2 ou 1,5 (dit argentique) C’était le format de nos anciennes diapositives 24x36 Format 4/3 ou 1,33 (dit numérique) C’était le format des écrans d’ordinateurs VGA et XGA, UXGA…et des capteurs des premiers APN Format 16/9 ou 1,78 (dit panoramique) C’est le format retenu pour la TV numérique Autre format 16/10 ou 1,6 Utilisé pour des écrans de PC (avenir…?)

Projection sur écran TV ? Quelle définition pour quelle application ? PHOTO Tirage papier ? Projection en salle ? Projection sur écran TV ?

Quelle définition pour quelle application ? Tirage papier La définition dépend 1) de la dimension de la photo 2) de la distance à l’oeil Pour une distance de lecture normale à 30cm il faut 300ppi Pour une dimension de 15 x 10cm soit ~ 6" x 4“ il faudra donc une définition minimum de 1800 x 1200px Tirage photo 10 cm ~ 4 pouces n x 1200 pixels 15 cm ~ 6 pouces n x 1800 pixels => n ≥ 1

Tirages sur papier Résolution standard = 300ppi Format 4/3 15 x 11 PHOTO Résolution standard = 300ppi Format 4/3 15 x 11 (15/2,54) x 300 ~ 1800 pixels 1800 x 1350 pixels (2, 43 M pixels) Format 3/2 15 x 10 1800 x 1200 pixels (2,16 M pixels) Format 3/2 30 x 20 3600 x 2400 pixels (8,64 M pixels)

Tirages sur papier : le recadrage PHOTO origine 1800 x 1350 Recadrage => 2560 x 1920 300ppi PHOTO recadrée => Recadrage à résolution constante 1800 x 1350 300ppi

Tirages sur papier : les formats Tirages 13 x 10 ou 15 x 11 PHOTO 4/3 1800 x 1350 Tirages 15 x 10 (argentiques) 3/2 exemple 1800 x 1350 => 4/3 recadrage indispensable 1800 x 1200

Tirages sur papier : les formats Tirages 15 x 10 (argentiques) PHOTO 3/2 2025 x 1350 Tirages 13 x 10 ou 15 x 11 4/3 exemple : 2025 x 1350 => 3/2 recadrage indispensable 1800 x 1350

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Projection en salle : quelle définition ? Les composants essentiels : Le projecteur Les images (diaporama, montage vidéo) L’écran L’œil du spectateur

Projection en salle : quelle définition ? Le projecteur La définition de l’image est imposée par les capacités du projecteur Définition des vidéoprojecteurs sur le marché : 1280 x 720 pixels (format 16/9) 1920 x 1080 pixels (format 16/9) A noter que ces définitions sont compatibles avec celles des écrans de télévision HDTV Pour éviter d’avoir à faire ou refaire ses montages pour différentes définitions, sauf exception, on aura intérêt à conserver pour les images, la plus haute définition compatible dans le format soit 1920 x 1080

Projection en salle : quelle définition ? Les images (diaporama, montage vidéos) Pour adapter ses photos au format de projection 1920 x 1080 conserver la hauteur constante, égale à 1080 pixels Scène 1080 pixels Photos horizontales Photos au format 4/3 : 1440 x 1080 pixels Photos au format 3/2 : 1620 x 1080 pixels Photos au format 16/10 : 1728 x 1080 pixels Photos au format 16/9 : 1920 x 1080 pixels Photos verticales 1080 pixels Photos au format 4/3 : 810 x 1080 pixels Photos au format 3/2 : 720 x 1080 pixels Photos au format 16/10 : 675 x 1080 pixels Photos au format 16/9 : 608 x 1080 pixels

Projection en salle : quelle définition ? - De l’écran à l’œil du spectateur La distance minimum du spectateur à l’écran est imposée par la définition de l’image et la dimension de l’écran! Exemple : pour un écran de largeur = 2,50 m l’ image projetée de 1920 x 1080 pixels aura une résolution de 19ppi qui correspond à celle d’un œil situé à environ 5m de l’écran. D ≥ 3450 x L / 1920px L= 2,50m 1920pixels D ≥ 5m

Projection sur écran TV Quelle définition pour quelle application ? PHOTO Tirage papier ? Projection en salle ? Projection sur écran TV

Projection sur écran TV ? Quelle définition pour quelle application ? Projection sur écran TV ? Hier : Les écrans des téléviseurs étaient des tubes cathodiques (CRT) L’image était obtenue par balayage électronique d’une surface luminescente Le signal de télévision était analogique Les téléviseurs étaient compatibles avec les normes PAL/SECAM Format de l’écran = 4 / 3 L’image était composée de 625 lignes dont 576 utiles 1 image à 25Hz était obtenue par « entrelacement » de 2 demi images à 50Hz Connexion VGA ou PERITEL avec une source externe Arrivée des supports numériques sur le marché => 1) conversion en qualité « VHS » => définition équivalente de l’image 352 x 288px norme de codage utilisée : MPEG 1, débit 1,5Mbit/s 2) enregistrement sur DVD définition de l’image 720 x 576 pixels rectangulaires (équivalents en surface à 768 x 576 pixels carrés) Norme de codage utilisée : MPEG 2, débit 6 à 8 Mbit/s.

Projection sur écran TV ? Quelle définition pour quelle application ? Projection sur écran TV ? Aujourd’hui et demain mais avant l’arrivée de la « 3D » : Les écrans des téléviseurs utilisent des « dalles » LCD, plasma, ou LED le signal de télévision est numérique (arrêt de l’analogique au 30/11/2011) Les téléviseurs sont compatibles avec les normes de codage MPEG 2 et MPEG 4 (H.264) Format de l’écran = 16 / 9 Norme HDTV : définition de l’écran ≥ 1280 x 720 Norme HDTV 1080p : définition de l’écran 1920 x 1080 L’image peut-être : - entrelacée « i = interlaced » exemple = 1080i ( 2 demi images à 50Hz forment une image à 25Hz soit 25 images par secondes) progressive (balayage continu du haut à gauche en bas à droite) à 25 ou 50 images par secondes - Connexion HDMI (HDCP) entre l’écran et une source numérique externe.

les services TV numériques « de la TNT » Quelle définition pour quelle application ? Pour information : les services TV numériques « de la TNT » · Service de télévision SD en clair : o MPEG-2 MP @ ML o Débit maximum 10 Mbits/s o Définition 720x576, 704x576, 544x576, 480x576, 352x576 · Service de télévision SD en payant : o MPEG-4 MP @ L.3 · Service de télévision HD en clair ou en payant : o MPEG-4 HP @ L.4 o Débit maximum 20 Mbits/s o Définition 1920x1080i,1440x1080i, 1280x720p Source = CSA /TV numérique de terre /7 janvier 2010

Projection sur écran TV : en résumé Quelle définition pour quelle application ? Projection sur écran TV : en résumé Hier : Format de l’écran = 4 / 3 type CRT Format DVD = 720 x 576, définition de l’image à utiliser 768 x 576 Connexion VGA avec source externe type PC Aujourd’hui : Format de l’écran = 16 / 9 type « écran plat » Format HDTV = 1280 x 720 ou 1920 x 1080, définition de la « scène » à utiliser : ma proposition => 1920 x 1080 Connexion HDMI avec source externe type PC

Pixels rectangulaires Projections TV : Formats DVD ou HDTV IMAGE IMAGE Recadrage => 2560 x 1440 2560 x 1920 16/9 4/3 Taille de l’image => => => HDTV DVD 768 x 576 720 x 576 Pixels rectangulaires 4/3 1920 x 1080 16/9 NB : les photos sont à l’échelle !

Projections : l’ « upscaling » Ecran HDTV 16/9 1920 x 1080 1080 pixels 768 x 576 DVD 4/3 sans « upscalling » Nombre de pixels « vrais » = 720 x 576 Nombre de pixels affichés = 768 x 576 Upscaling => 720 x 576 Pixels rectangulaires 1080 pixels 1440 x 1080 après « upscalling » Nombre de pixels « vrais » = 720 x 576 Nombre de pixels affichés = 1440 x 1080 NB : les photos sont à l’échelle !

A quelle distance regarder la télé? 16/9 4/3 42 " 28 " 720 x 576 1920 x 1080 42 “ ~ 107 cm h = 21 “ Résolution : 51ppi (=1080/21) 28 “ ~ 71 cm h ~ 17 “ Résolution : 34ppi (=576/17) 10ppi 100ppi 300ppi 30 cm 1 m ≥2 m ≥ 3 m 10 m

Projection diaporama en fichier executable Audio mini jack-RCA HDMI ou DVI Vidéoprojecteur 1920 x 1080 Ou (1280 x 720) Définition des scènes 1920 x 1080 Ou (1280 x 720) HDMI HDTV 1080p Pour bénéficier au maximum de la qualité des photos

Projection vidéos mp4 ou m2ts en H.264 Audio RCA HDD USB2 HDMI ou DVI Vidéoprojecteur 1920 x 1080 ou (1280 x 720) Lecteur multimédia type WDTV- HD ou Asus O’Play HDD USB2 HDMI HDTV 1080p Une solution pour bénéficier au maximum de la qualité des vidéos