Skip to content

💻 TP : Images Binaires (Noir et Blanc)

Ce TP a pour but de comprendre comment une image est stockée dans la mémoire de l'ordinateur en utilisant uniquement des 0 et des 1, sans entrer dans la complexité de la programmation avancée.

Introduction

Une image numérique est une grille de points appelés pixels. Dans une image "binaire" (2 couleurs), chaque pixel est codé sur 1 bit : - 0 représente le BLANC. - 1 représente le NOIR.

Activité 1 : Créer une image à la main ✍️

Nous allons utiliser un format d'image ultra-simple appelé PBM (Portable Bitmap). C'est un simple fichier texte !

  1. Ouvrez un éditeur de texte simple (Bloc-notes ou directement dans eduPython/Thonny).
  2. Copiez-collez le texte suivant :
P1
5 5
0 0 1 0 0
0 1 0 1 0
1 0 0 0 1
0 1 0 1 0
0 0 1 0 0

  1. Explications :

    • P1 : C'est le "code magique" qui dit "Je suis une image PBM".
    • 5 5 : Largeur et Hauteur de l'image (5 pixels sur 5).
    • La suite : Les pixels (0 pour blanc, 1 pour noir).

  2. Enregistrez le fichier sous le nom smiley.pbm (Attention à l'extension .pbm !).

  3. Ouvrez ce fichier avec un logiciel de visualisation d'image (ou glissez-le dans Thonny/eduPython).

A vous de jouer : Modifiez le fichier texte pour dessiner la première lettre de votre prénom. Sauvegardez et vérifiez le résultat.

Activité 2 : Manipuler l'image avec Python 🐍

Dessiner pixel par pixel à la main, c'est long. Utilisons Python pour colorier les cases à notre place.

1. Préparation

Téléchargez le fichier de départ : - code_binaire.py

Ouvrez-le dans eduPython (ou tout autre éditeur Python).

2. Comprendre les commandes

Dans ce fichier, nous avons préparé des commandes simples pour vous :

  • creer_image(largeur, hauteur) : Crée une image blanche.
  • colorier_pixel(x, y, 1) : Met le pixel en NOIR aux coordonnées (x, y).
  • colorier_pixel(x, y, 0) : Met le pixel en BLANC.
  • afficher_image() : Montre votre dessin dans la console.

Rappel : En informatique, on commence à compter à partir de 0. Le point en haut à gauche est (0, 0).

3. A vous de jouer

Dans la zone élève du fichier code_binaire.py : 1. Lancez le code pour voir ce qu'il fait (il trace 3 points). 2. Effacez les exemples et essayez de dessiner une croix ou un carré en utilisant les commandes colorier_pixel.

Exemple de croix à réaliser : 

1 0 0 0 1
0 1 0 1 0
0 0 1 0 0
0 1 0 1 0
1 0 0 0 1

Activité 3 : Le Négatif (Inversion des couleurs) 🌗

Imaginez que vous deviez inverser une image de 1000 pixels. Vous n'allez pas écrire 1000 lignes de code ! Nous allons utiliser des boucles pour parcourir toute l'image.

Pour réaliser le négatif : 1. On regarde chaque pixel un par un (avec deux boucles for, une pour les lignes y, une pour les colonnes x). 2. On regarde sa couleur avec lire_pixel(x, y). 3. Si c'est 0, on colorie en 1. Sinon on colorie en 0.

Votre mission : Tout en bas du fichier code_binaire.py, décommentez la partie "EXERCICE : LE NÉGATIF" et complétez les lignes manquantes pour que le programme inverse les couleurs de votre dessin précédent.

Activité 4 : L'image aléatoire (Neige TV) 🎲

Pour aller plus loin, essayons de remplir l'image au hasard.

  1. Ajoutez from random import randint tout en haut du fichier.
  2. Créez une nouvelle image plus grande : creer_image(10, 10).
  3. Utilisez les boucles for (comme dans l'activité 3) pour parcourir toutes les cases.
  4. À l'intérieur de la boucle, au lieu de lire la couleur, choisissez une couleur au hasard : 
    couleur_hasard = randint(0, 1) # Choisit 0 ou 1 au hasard
colorier_pixel(x, y, couleur_hasard)
  5. Affichez le résultat.

Aller plus loin

Si vous avez fini ce TP, vous pouvez tenter le TP sur la photographie couleur : 👉 TP 2 : Traitement d'Image (Pillow)

Accueil