Cours NSI-SNT

TP : Traitement des images

Nous allons utiliser le langage de programmation Python afin de directement travailler sur les pixels d’une image. Par travailler sur les pixels, j’entends déterminer la valeur du canal rouge, la valeur du canal vert et la valeur du canal bleu pour un pixel donné ou bien encore modifier carrément la couleur d’un pixel.

Avant de commencer à écrire un programme qui nous permettra de travailler sur les pixels d’une image, il est nécessaire de préciser que chaque pixel a des coordonnées x,y.

Python

Comme vous pouvez le constater sur le schéma ci-dessus, le pixel de coordonnées (0,0) se trouve en haut à gauche de l’image. Si l’image fait 800 pixels de large et 600 pixels de haut, le pixel ayant pour coordonnées (400,300) sera au milieu de l’image.

Dans un premier temps nous allons utiliser une simple photo de pomme pour faire nos premiers essais, ensuite, vous pourrez travailler avec l’image de votre choix. L’image de la pomme :

Python (pour enregistrer l'image : clic droit, "Enregistrer l'image sous")

Attention ! Cette image devra se trouver dans le même dossier que vos programmes Python.

Premier programme :

Après avoir ouvert l’éditeur Edupython, saisissez et testez le programme suivant :

from PIL import Image
img = Image.open("pomme.jpg")
r,v,b=img.getpixel((100,250))
print("canal rouge : ",r,"canal vert : ",v,"canal bleu : ",b)

Ce programme vous donne la valeur du canal rouge, le canal vert et le canal bleu du pixel de coordonnées (100,250) de l’image “pomme.jpg”

Voici une analyse ligne par ligne du programme ci-dessus :

I. Modifiez le programme précédent pour qu’il affiche les valeurs du canal rouge, du canal vert et du canal bleu du pixel de coordonnées (250,300), notez votre réponse. 💻

Modifier les canaux RVB d’un pixel :

Saisissez et testez le programme suivant : 💻

from PIL import Image
img = Image.open("pomme.jpg")
img.putpixel((250,250),(255,0,0))
img.show()

Regardez attentivement le centre de l’image, vous devriez voir un pixel rouge à la place d’un pixel vert.

Voici une analyse ligne par ligne du programme ci-dessus :

II. Modifiez le programme de l’activité précédente afin de colorier le pixel de coordonnées (100,250) en bleu. 💻

Modifier les canaux RVB de plusieurs pixels :

Modifiez un pixel c’est déjà bien, mais comment faire pour modifier plusieurs pixels ? La réponse est simple, nous allons utiliser des boucles for.
Le but ici n’est pas de détailler le fonctionnement des boucles for en Python, vous devez juste comprendre que grâce à ces boucles nous allons pouvoir balayer toute l’image et ne plus nous contenter de modifier les pixels un par un.

III. Saisissez et testez le programme suivant :

from PIL import Image
img = Image.open("pomme.jpg")
largeur_image=500
hauteur_image=500
for y in range(hauteur_image):
    for x in range(largeur_image):
        r,v,b=img.getpixel((x,y))
        print("rouge : ",r,"vert : ",v,"bleu : ",b)
print("fin")

Quelques commentaires sur ce programme :

Nous commençons par définir les variables largeur_image et hauteur_image (largeur_image=500 et hauteur_image=500). Ici, l’image “pomme.jpg” fait 500 pixels de large et 500 pixels de haut. Si vous désirez travailler avec une autre image, il faudra veiller à bien modifier la valeur de ces deux variables.
Les 2 boucles “for” nous permettent de parcourir l’ensemble des pixels de l’image :

for y in range(hauteur_image):
    for x in range(largeur_image):
            ...

Le plus important ici est de bien comprendre que dans la suite du programme, les variables x et y vont nous permettre de parcourir l’ensemble des pixels de l’image :

Compliquons un peu la chose en modifiant tous les pixels de l’image de pomme :

IV. Saisissez et testez le programme suivant : 💻

from PIL import Image
img = Image.open("pomme.jpg")
largeur_image=500
hauteur_image=500
for y in range(hauteur_image):
    for x in range(largeur_image):
        r,v,b=img.getpixel((x,y))
        nouveau_r=v
        nouveau_v=b
        nouveau_b=r
        img.putpixel((x,y),(n_r,n_v,n_b))
img.show()

V. Expliquez en quelques mots ce que fait ce programme. 🖋️

Quelques programmes de traitement d’image :

N’oubliez pas d’enregistrer votre programme et d’en ouvrir un nouveau pour ne pas supprimer votre travail actuel !

VI. En vous inspirant de ce qui a été fait précédement, écrivez un programme qui inverse les valeurs des canaux bleu et rouge sans changer la valeur du canal vert. 💻

Indice ? 🤔 

      rouge -> bleu
      vert -> vert
      bleu -> rouge


VII. Après avoir fait quelques recherches sur le “négatif d’une image”, écrivez un programme qui donne le négatif d’une image. 💻

Indice ? 🤔

Positif du rouge : 0 + r, positif du vert : 0 + v, positif du rouge : 0 + b

Négatif du rouge : ..... .. r, négatif du vert : ..... .. v, négatif du rouge : ..... .. b


VIII. Après avoir fait quelques recherches sur les “images en niveau de gris”, écrivez un programme qui transforme une “image couleur” en une “image en niveau de gris”. 💻

Indice ? 🤔

Couleur RVB du gris foncé : (80,80,80) / Couleur RVB du gris clair : (200,200,200)

Quel est le lien, et comment faire pour l'obtenir ?

Pour les plus rapides !

Essayez de modifier vos propres images ! Depuis Internet, ou l’autorisation de votre professeur, depuis votre appareil photo !