📷 SNT · Seconde · La photographie numérique

Capteur, couleurs et poids d'une image

Expliquer la capture des couleurs (filtre de Bayer) · calculer le poids théorique d'une image · comprendre la compression.

Séance 2 · ~1h30Séance 2/5
▶Comment un capteur photo voit les couleurs — MOOC SNT · Class´Code (intro du thème — rappel)Vidéo pour aller plus loin (lien externe)
Phase 1 · Recueil

Tes chiffres

9 min
A. Définition de ton capteur ? Poids d'une photo ? Le second te paraît-il cohérent avec le premier ?
Phase 2 · Problématique

Ce qu'on cherche à comprendre

5 min

Problématique : un capteur ne voit que de la lumière, pas des couleurs : d'où viennent-elles — et pourquoi ma photo de 36 Mo théoriques n'en pèse que 3 ?

Phase 3 · Activité 1 — étude documentaire

Le filtre de Bayer

23 min
Document 1 · fabriquer la couleur

Chaque photosite mesure une intensité lumineuse, sans couleur. Devant le capteur, une mosaïque de filtres — le filtre de Bayer — n'en laisse passer qu'une par photosite : rouge, vert ou bleu (deux fois plus de vert, auquel l'œil est le plus sensible). Un algorithme de dématriçage reconstruit ensuite, pour chaque pixel, les trois valeurs R, V, B en s'aidant des voisins.

Chaque composante est codée de 0 à 255 (1 octet) : un pixel = 3 octets, soit 256³ ≈ 16,7 millions de couleurs possibles.

À toi
1. Pourquoi le filtre de Bayer contient-il deux fois plus de vert ?
L'œil humain est plus sensible au vert : doubler le vert améliore la netteté perçue.
2. Que représente (255, 0, 0) ? Et (255, 255, 255) ? Et (0, 0, 0) ?
Rouge pur · blanc (tout au maximum) · noir (tout à zéro).
Phase 4 · Cours

Le poids d'une image

13 min
Institutionnalisation 1

Poids théorique (non compressé) = largeur × hauteur × 3 octets. Exemple : 4000 × 3000 × 3 = 36 000 000 octets ≈ 36 Mo. Or ta photo pèse ~3 Mo : la compression JPEG supprime des détails peu visibles (compression avec pertes) pour diviser le poids par 10 ou plus. Le format PNG, lui, compresse sans pertes (utile pour les schémas).

Phase 5 · Activité 2 — calculs

À vos octets

18 min
À toi
3. Poids théorique d'une image 6000 × 4000 ? Poids plausible en JPEG ?
6000 × 4000 × 3 = 72 000 000 o = 72 Mo ; en JPEG, quelques Mo (≈ 5-8 Mo selon la qualité).
4. Avec tes chiffres de la phase 1 : calcule le poids théorique de TA photo et compare au poids réel. Conclusion ?
Phase 6 · Cours

Couche IA : compresser en devinant

9 min
🤖 Couche IA

Les compressions récentes utilisent des IA qui prédisent les zones d'une image pour n'encoder que l'imprévu — et des IA « d'amélioration » qui inventent des détails plausibles en agrandissant. Question nouvelle : ce détail était-il dans la scène, ou dans le modèle ?

Phase 7 · Trace écrite & exercices

On fixe les acquis

9 min

📝 Trace écrite — à recopier

Le filtre de Bayer (R, V, B — deux fois plus de vert) puis le dématriçage donnent à chaque pixel trois valeurs RVB de 0 à 255 (16,7 M de couleurs). Poids théorique = L × H × 3 octets ; le JPEG (avec pertes) divise ce poids par ~10, le PNG compresse sans pertes.

Exercice
5. Vrai ou faux, justifie : « Chaque photosite mesure directement la couleur d'un pixel. »
Faux : il mesure une intensité derrière UN filtre (R, V ou B) ; la couleur complète du pixel est reconstruite par dématriçage.
Phase 8 · Pour la prochaine fois

Devoirs

4 min
  • Sur une de tes photos, ouvre les informations / détails : note trois métadonnées affichées (date, lieu, appareil…).

Continuer avec 2I2D

Retrouvez cette séance en version interactive (quiz, aides, suivi de progression) et toutes les autres ressources SNT · Seconde sur la plateforme.

Accéder à 2I2D