Les images de synthèse et le monde virtuel : techniques et enjeux de société

2. Description technique

L'élaboration d'une image informatique suit plusieurs étapes : l'encodage, l'affichage, le rendu.

a) L'encodage : le principe de la numérisation

La première étape , l'innovation majeure, porte sur l'encodage des images, sur le traitement numérique des données.

Il est tout d'abord nécessaire de comprendre qu'une image peut être traduite en chiffres. Cette opération porte le nom d'"encodage". Chaque intensité de lumière est affectée d'un chiffre -encodage-. Lorsque le chiffre est lu -décodage- l'image réapparaît. Ce processus peut être illustré par un exemple simple.

Encadré n° 1 LA NUMÉRISATION On peut comprendre la numérisation par cet exemple simple : Soit un carré noir dans une surface blanche (fig. 1)
À chaque point de l'image est affecté un chiffre : 0 pour le blanc, 1 pour le noir. Le carré (dessin) est donc traduit ("encodé") sous la forme d'une suite de chiffres (fig. 2). Cette suite de chiffres est "lue" et retraduite ("décodée") sous forme de points. La succession de points forme un carré (dessin (fig. 3).
				00000000000000000000 00000000000000000000 0000 111111111111 0000 0000 1 0000000000 1 0000 0000 1 0000000000 1 0000 0000 1 0000000000 1 0000 0000 111111111111 0000 00000000000000000000 00000000000000000000
dessin manuel traduction numérique suite de points fig. 1 fig. 2 fig. 3

Il y a, en réalité, deux aspects à la numérisation. D'une part l'échantillonnage, ou la "discrétisation" ^{2( * )} : on considère la valeur d'un signal à chaque "intervalle" de temps, à chaque "top" d'une horloge électronique (t, t + 1, t + 2...) et, d'autre part, la digitalisation des valeurs, qui consiste à coder l'intensité électrique par un nombre.

Cette numérisation n'est qu'une suite de l'"encodage analogique" réalisé avec les images de télévision. On a vu, en effet, que l'image peut être transposée en signal électrique dont les variations et les impulsions reproduisent celle de la luminosité de l'image. Ce signal est habituellement représenté par une courbe sinusoïdale. Il suffit de donner à chaque point de la courbe une valeur chiffrée pour retranscrire, sous forme numérique, un signal électrique. Ce codage se fait sur une base binaire ^{3( * )} , à l'aide d'une numérisation de 0 et 1. Comme l'explique notre collègue M. Pierre Laffitte, " la numérisation est basée sur le codage binaire, utilise des chaînes de codes élémentaires qu'on peut schématiser sous forme de succession de 0 et 1 (par exemple (01001110). Il y a ainsi 256 possibilités de combinaison pour huit 0 et 1 successifs (2 ⁸ = 256) ou huit bits ( Binary digital unit ), c'est-à-dire huit unités élémentaires d'information " ^{4( * )} . En décodant le signal, on recrée l'image.