Qu'est-ce qu'un pixel ? – Ne vous laissez pas tromper par ce mot simple
Un pixel n'est pas le plus petit élément physique d'une image, c'est une abstraction mathématique dans le monde numérique. Cet article explore les pixels sous l'angle de la théorie de l'échantillonnage, des espaces colorimétriques et des principes des capteurs.
Comprendre la vérité sur les pixels : Le premier principe du traitement d'image
🧩 Introduction
Nous utilisons le mot « pixel » tous les jours :
- Téléviseurs 4K UHD
- Appareils photo de smartphones 48MP
- Résolution d'image 1920×1080
- Génération d'images par IA, compression d'images, rendu navigateur
Mais un « pixel » n'est pas simplement un petit carré que vous pouvez agrandir. Derrière lui se cache un système complet de théorie de l'échantillonnage, espaces colorimétriques, principes des capteurs et technologies d'affichage.
Cet article décompose les pixels sous plusieurs angles pour vous aider à vraiment comprendre :
Un pixel n'est pas le plus petit élément physique d'une image. C'est une abstraction mathématique dans le monde numérique.
« Pixel » = « Picture Element » (Élément d'image). Il représente un point d'échantillonnage de couleur à une coordonnée spécifique dans une image.
Points clés :
- Ce n'est pas un « objet physique », mais la plus petite unité d'échantillonnage d'un signal numérique
- Chaque pixel contient des informations de couleur (RGB, RGBA, YCbCr, etc.)
- Les pixels n'ont pas de frontières physiques
- La taille réelle d'un pixel dépend du DPI/PPI de l'écran
Sur les écrans, les pixels ressemblent à de petits carrés, mais d'un point de vue mathématique :
- Un pixel est juste un point
- Il n'a pas de forme géométrique fixe
- Les moteurs de rendu les dessinent en grilles par commodité
- Certains formats vidéo utilisent des pixels non carrés (pixels anamorphiques)
Exemple : Une vidéo DVD en 720×480 doit être étirée en 16:9 lors de l'affichage — un cas classique de rapport d'aspect des pixels différent de 1:1.
Beaucoup de gens confondent ces termes.
| Terme | Signification | Description |
|---|---|---|
| Pixel | Point d'échantillonnage d'image | Concept numérique |
| Point | Point physique réel sur un écran | Concept physique |
| Sous-pixel | Unité émettrice R/G/B | Structure physique (ex : PenTile) |
Exemple : Une « image 1080p » ≠ « grille de pixels physiques 1080p sur un moniteur. »
Un pixel contient généralement les données suivantes :
RGB :
R 0–255
G 0–255
B 0–255
RGBA :
Avec un canal alpha ajouté :
A 0–255 (transparence)
YCbCr (JPEG / formats vidéo)
Luminance + chrominance :
Y (luminance)
Cb (chrominance bleue)
Cr (chrominance rouge)
La vision humaine est plus sensible à la luminosité qu'à la couleur, donc la compression vidéo préserve les pixels de luminosité mais sacrifie la précision des couleurs.
La netteté des pixels dépend de la densité de pixels :
- PPI (Pixels Per Inch) : métrique d'affichage
- DPI (Dots Per Inch) : métrique d'impression
Pourquoi un écran Retina semble-t-il net ?
Parce qu'à des distances de visualisation normales, les humains ne peuvent pas distinguer les sous-pixels adjacents.
Les pixels de caméra (photosites du capteur) ≠ pixels d'image.
Pixels du capteur :
- Unités physiques photosensibles
- Utilisent des filtres Bayer (RGGB)
- Chaque pixel du capteur capture un seul canal de couleur
Pixels d'image :
- Reconstruits à l'aide d'algorithmes (démosaïquage)
- Produisent la valeur RGB finale
Cela explique pourquoi une « caméra de 48MP » ne signifie pas que l'image contient 48MP de détails réels.
Lors de l'agrandissement d'une image, vous devez créer des pixels qui n'ont jamais existé :
- Plus proche voisin (carrés en blocs)
- Bilinéaire (flou doux)
- Bicubique (interpolation plus lisse)
- Super-résolution IA (prédit les détails haute fréquence)
L'agrandissement des pixels consiste essentiellement à combler les informations manquantes.
Pipeline de rendu d'image du navigateur :
- Lire les données du pixel
- Convertir l'espace colorimétrique (sRGB / Display-P3)
- Appliquer la correction gamma
- Composition du moteur de rendu
- Rendu des sous-pixels de l'appareil
- Les pixels de l'écran émettent de la lumière
=> Un pixel subit au moins quatre transformations du fichier jusqu'à vos yeux.
Maintenant vous comprenez :
- Un pixel n'est pas un petit carré — c'est un point d'échantillonnage
- Pixel ≠ point physique
- Les pixels de caméra diffèrent fondamentalement des pixels d'image
- L'agrandissement des pixels nécessite une interpolation mathématique
- L'apparence d'un pixel dépend de la couleur, de la luminosité, du gamma et de la structure des sous-pixels
Comprendre les pixels est la base du traitement d'image, de la compression, de la photographie, de la technologie d'affichage et de la génération d'images par IA.