Pixels

Un pixel est l'élément de base de tout écran d'ordinateur, de téléphone ou de tablette et, pour les écrans couleur, il est composé des trois couleurs primaires de la lumière : rouge, vert et bleu. Une image informatique est composée de plusieurs milliers de pixels disposés en lignes et en colonnes. La manière dont ces pixels individuels ont été stockés dans la mémoire de l'ordinateur ou de l'appareil et dans les fichiers image a évolué au fil des ans, et nous expliquons certaines de ces méthodes ci-dessous.

Un pixel peut être monochrome, en niveaux de gris ou en couleur, et en fonction de cela, il a un effet direct sur la quantité de mémoire de l'ordinateur ou de l'appareil nécessaire pour stocker un seul pixel.

Monochromes

Sur les systèmes informatiques plus anciens, pour réduire les coûts, ils étaient généralement fournis avec des écrans monochromes capables d'afficher des pixels verts ou noirs. Non seulement cela simplifiait les exigences de conception de l'écran, mais cela signifiait également qu'un pixel pouvait être représenté dans la mémoire de l'ordinateur par un 0 ou un 1 (bit binaire), ce qui minimiserait la mémoire nécessaire au stockage des images, car vous pourriez stocker 8 pixels dans un seul octet de mémoire informatique.

Une scène en couleur

La même scène en couleur convertie en noir et blanc

Une partie agrandie de la même image en noir et blanc

Niveaux de gris

Un pixel en niveaux de gris peut généralement avoir 256 niveaux de gris, y compris le noir et le blanc. Les 256 valeurs possibles résultent de l'utilisation d'un seul octet de mémoire pour stocker la valeur en niveaux de gris. S'assurer qu'un pixel en niveaux de gris n'a besoin que de 1 octet de mémoire présente de nombreux avantages. En plus de réduire la mémoire nécessaire pour stocker l’image, cela permet également aux développeurs de logiciels de traiter ces images relativement facilement.

Une scène en couleur

La même scène en couleur convertie en niveaux de gris

Les 256 niveaux de gris utilisés dans l'image

Couleur

Plusieurs méthodes ont été développées au fil des années pour stocker les pixels de couleur. Beaucoup d'entre eux n'ont rien à voir avec les contraintes des écrans couleur mais plutôt avec la nécessité de minimiser la quantité de mémoire informatique, à l'époque très coûteuse (RAM) nécessaire pour stocker une image couleur, ainsi que les limitations du matériel graphique des ordinateurs précédents.

Palettes

Au début de l'informatique, pour garantir une utilisation efficace de la mémoire et prendre en charge les limitations du matériel graphique, une image couleur pouvait être spécifiée avec des palettes de couleurs d'une certaine taille. Ces tailles de palette seraient souvent de 2, 4, 8, 16 et 256 couleurs. Ces couleurs provenaient souvent d’un pool beaucoup plus vaste de couleurs disponibles. Il était possible d'utiliser différents algorithmes, tels que Tramage Floyd-Steinberg prendre une photo en couleur, comprenant souvent des milliers de couleurs, et la réduire pour l'adapter à une palette de 256 couleurs tout en conservant une très bonne qualité d'image. C'est exactement la méthode utilisée par les anciens formats d'image, tels que GIF.

Une scène en couleur

La même scène en couleur réduite à une palette de 256 couleurs

La palette de 256 couleurs utilisée

Pleine couleur

À mesure que le temps avançait et que la capacité de la mémoire de l'appareil augmentait et que son prix diminuait, ainsi que des améliorations constantes des performances matérielles de l'appareil en général, l'utilisation de palettes de couleurs pour réduire la quantité de mémoire nécessaire au stockage d'une image est devenue moins importante. Cela a conduit à ce que les pixels des formats d'image modernes soient stockés dans un format haute couleur de 1 octet pour le rouge, 1 octet pour le vert et 1 octet pour les éléments bleus, donnant à un pixel polychrome une gamme d'environ 16,7 millions de couleurs.

Cela a amélioré la capacité et les performances matérielles de l'appareil, mais la suppression du besoin de palettes n'a pas supprimé la nécessité de réduire la quantité d'espace nécessaire pour stocker l'image. Et donc des formats d'images qui offrent avec perte et sans perte des options de compression ont été créées pour réduire la taille de l'image sans avoir recours à des palettes.