Les images en niveau de gris sont des images qui ne contiennent qu’une seule composante de couleur, allant du noir au blanc en passant par les différentes nuances de gris. Le codage d’une image en niveau de gris est une opération assez simple qui consiste à calculer la moyenne des composantes rouge, verte et bleue de chaque pixel et à la remplacer par une valeur unique, représentant la nuance de gris correspondante.
Pour calculer le niveau de gris d’un pixel, il suffit donc de prendre la moyenne des trois composantes RVB : (R + G + B) / 3. Cette valeur doit ensuite être arrondie à l’entier le plus proche pour obtenir la valeur de gris à utiliser. Par exemple, si un pixel a les valeurs RVB (100, 150, 200), sa valeur de gris sera de (100 + 150 + 200) / 3 = 150.
Le nombre de nuances de gris disponibles dépend du nombre de bits utilisés pour coder chaque pixel. Avec un seul bit, on peut coder deux nuances de gris (noir et blanc), avec deux bits on peut coder quatre nuances, avec trois bits huit nuances, et ainsi de suite. Avec huit bits, on peut coder 256 nuances de gris, ce qui est le standard utilisé pour les images en niveau de gris.
Coder une image en couleur est un peu plus complexe que coder une image en niveau de gris. Il existe plusieurs manières de coder une image en couleur, mais la plus courante consiste à utiliser le modèle de couleur RVB (rouge, vert, bleu). Chaque pixel est alors représenté par trois valeurs (une pour chaque composante) allant de 0 à 255. Il est également possible d’utiliser d’autres modèles de couleur, tels que le modèle CMJN (cyan, magenta, jaune, noir), utilisé notamment en impression.
Pour encoder une image en noir et blanc, il suffit de remplacer chaque pixel par une valeur binaire, 0 pour le noir et 1 pour le blanc. Cette opération est utilisée notamment pour compresser les images, car elle permet de réduire considérablement la taille du fichier.
Enfin, pourquoi utilise-t-on 256 couleurs pour les images en niveau de gris ? Tout simplement parce que 256 est la puissance de deux la plus proche de 1000 (soit la valeur maximale que peut prendre un octet, c’est-à-dire 2^8), ce qui permet un codage efficace des images en niveau de gris avec des octets. De plus, 256 nuances de gris sont suffisantes pour reproduire fidèlement la plupart des images en niveaux de gris.
En conclusion, coder une image en niveau de gris est une opération relativement simple qui consiste à remplacer chaque pixel par une valeur unique représentant la nuance de gris correspondante. Le nombre de nuances de gris disponibles dépend du nombre de bits utilisés pour coder chaque pixel, et 256 nuances de gris sont suffisantes pour la plupart des applications. Coder une image en couleur ou en noir et blanc est également possible, mais cela nécessite des opérations plus complexes.
Pour convertir une image en niveau de gris en utilisant Python, vous pouvez utiliser la bibliothèque Python OpenCV. Voici un exemple de code :
« `
import cv2
# Charger l’image en couleur
image = cv2.imread(« chemin/vers/image.jpg »)
# Convertir l’image en niveau de gris
image_gris = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# Enregistrer l’image en niveau de gris
cv2.imwrite(« chemin/vers/image_gris.jpg », image_gris)
« `
Dans ce code, nous chargeons l’image en couleur à l’aide de la fonction `cv2.imread()`, puis nous convertissons l’image en niveau de gris à l’aide de la fonction `cv2.cvtColor()` en spécifiant la constante `cv2.COLOR_BGR2GRAY`. Enfin, nous enregistrons l’image en niveau de gris à l’aide de la fonction `cv2.imwrite()`.
Pour faire du gris avec RGB, il faut donner la même valeur aux trois composantes (rouge, vert et bleu) de la couleur. Par exemple, pour un gris moyen, on peut utiliser la valeur RGB (128, 128, 128).
La valeur des pixels blancs vaut 255 et non pas 256 car la numérotation des pixels commence à partir de zéro, et donc la valeur maximale atteinte pour un pixel codé sur 8 bits est 2^8-1, soit 255.