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Sciences numériques et technologie (SNT) · Classe de 2ⁿᵈᵉ

Photographie numérique

Capteur, pixel, codage de la couleur et traitement d'image — programme SNT 2nde

À propos de cette page
Cette évaluation sur « Photographie numérique » en seconde permet de faire le point sur ses connaissances en sciences numériques et technologie (snt), comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de seconde et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : De la lumière au signal numérique : le capteur photographique, Le pixel : unité élémentaire de l'image, Coder la couleur : le modèle RVB, Définition et résolution d'une image. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de seconde en sciences numériques et technologie (snt).
Évaluation finale · Niveau difficile · Durée 50 min · Noté sur 20
50:00

Évaluation complète de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Travaille seul et sans aide, puis vérifie tes réponses avec le corrigé détaillé dépliable en bas de page.

Exercice 1 — Capteur et modèle RVB

/ 4 pts
  1. Complétez le tableau en donnant les valeurs RVB des couleurs suivantes : rouge pur, bleu pur, jaune, gris moyen (approximatif).
  2. Expliquez le rôle du filtre de Bayer dans un capteur photographique numérique.
  3. Pourquoi chaque photosite ne capte-t-il qu'une seule couleur sur le filtre de Bayer ?

Exercice 2 — Calcul de taille de fichier

/ 5 pts
  1. Un photographe dispose d'un appareil produisant des images de 4 000 × 3 000 pixels en RVB 24 bits.
  2. (a) Calculez la taille brute d'une image en mégaoctets (1 Mo = 10⁶ octets).
  3. (b) Après compression JPEG, le fichier pèse 4 Mo. Quel est le taux de compression ?
  4. (c) Sa carte mémoire a une capacité de 32 Go (32 000 Mo). Combien de photos JPEG peut-il stocker ?

Exercice 3 — Résolution et impression

/ 4 pts
  1. Une image de 2 400 × 1 800 pixels doit être imprimée sur un support de 20 cm × 15 cm. (1 pouce = 2,54 cm)
  2. (a) Convertissez les dimensions du support en pouces (arrondi au centième).
  3. (b) Calculez la résolution horizontale de cette impression en dpi.
  4. (c) Cette résolution est-elle suffisante pour une impression de qualité professionnelle ? Justifiez.

Exercice 4 — Traitement d'image et algorithmes

/ 4 pts
  1. Soit un pixel P de valeur RVB (180, 60, 120).
  2. (a) Calculez la valeur du pixel après application de l'effet négatif.
  3. (b) Calculez l'indice de gris G de ce pixel avec la formule G = 0,299R + 0,587V + 0,114B. Arrondissez à l'entier.
  4. (c) On souhaite augmenter la luminosité en ajoutant 30 à chaque composante. Donnez la nouvelle valeur RVB, en vérifiant qu'aucune composante ne dépasse 255.

Exercice 5 — Métadonnées et vie privée numérique

/ 3 pts
  1. Alice prend une photo chez elle avec son smartphone. Elle la partage directement sur un réseau social public sans modifier le fichier.
  2. (a) Citez deux types d'informations que les données EXIF de cette photo pourraient révéler.
  3. (b) Quel risque concret cela représente-t-il pour la vie privée d'Alice ?
  4. (c) Comment Alice peut-elle partager sa photo sans ce risque ?
✓Corrigé détaillé

Exercice 1 — Capteur et modèle RVB
Corrigé :
1. Rouge pur : (255, 0, 0) | Bleu pur : (0, 0, 255) | Jaune : (255, 255, 0) | Gris moyen : (128, 128, 128) (0,5 pt × 4 = 2 pts)
2. Le filtre de Bayer recouvre chaque photosite d'un filtre coloré (rouge, vert ou bleu) pour permettre la capture des couleurs. Sans ce filtre, le capteur ne mesurerait que l'intensité lumineuse (niveaux de gris). (1 pt)
3. Un photosite est un récepteur de lumière élémentaire ; il ne peut détecter qu'un signal global. Pour discriminer les couleurs, on lui fait « voir » uniquement un spectre de couleur grâce au filtre coloré. Un algorithme de démosaïque reconstitue ensuite la couleur complète de chaque pixel. (1 pt)

Exercice 2 — Calcul de taille de fichier
Corrigé :
(a) Taille brute = 4 000 × 3 000 × 3 = 36 000 000 octets = 36 Mo. (2 pts)
(b) Taux de compression = 36 / 4 = 9:1 (le fichier est 9 fois plus petit). (1,5 pt)
(c) 32 000 / 4 = 8 000 photos. (1,5 pt)

Exercice 3 — Résolution et impression
Corrigé :
(a) Largeur : 20 / 2,54 ≈ 7,87 pouces ; Hauteur : 15 / 2,54 ≈ 5,91 pouces. (1 pt)
(b) Résolution horizontale = 2 400 / 7,87 ≈ 305 dpi. (2 pts)
(c) Oui, 305 dpi est légèrement supérieur à 300 dpi, résolution standard de qualité photo. L'impression sera de bonne qualité. (1 pt)

Exercice 4 — Traitement d'image et algorithmes
Corrigé :
(a) Négatif : (255−180, 255−60, 255−120) = (75, 195, 135). (1 pt)
(b) G = 0,299×180 + 0,587×60 + 0,114×120 = 53,82 + 35,22 + 13,68 = 102,72 ≈ 103. (2 pts)
(c) (180+30, 60+30, 120+30) = (210, 90, 150). Aucune composante ne dépasse 255. (1 pt)

Exercice 5 — Métadonnées et vie privée numérique
Corrigé :
(a) Les données EXIF peuvent révéler : les coordonnées GPS du lieu de prise de vue (ici, son domicile) et la date et l'heure exactes de la photo (entre autres : modèle du téléphone, paramètres de l'appareil...). (1 pt)
(b) N'importe qui accédant à la photo peut connaître l'adresse exacte du domicile d'Alice, ce qui représente un risque pour sa sécurité (cambriolage, harcèlement). (1 pt)
(c) Alice peut supprimer les métadonnées EXIF avant de partager (via un outil comme exiftool, ou en désactivant la géolocalisation de l'appareil photo) ou utiliser une fonctionnalité de suppression des données de localisation proposée par certains réseaux sociaux. (1 pt)

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