Objectifs

1. Comprendre le fonctionnement des images ;
2. Manipuler les pixels des images ;
3. Créer des algorithmes modifiant des images.

TP2 - Programmer des images

Nous allons utiliser python pour programmer et manipuler les images et leurs pixels.

Au préalable

Sur EduPython, faire :

1. Créer un nouveau fichier en cliquant sur l'icône 📄, ou en appuyant sur CTRL+N
2. Enregistrer le fichier sous le nom TP1_Photographie en cliquant sur l'icône 💾, ou en appuyant sur CTRL+S

Bibliothèque PIL

PIL est une bibliothèque comportant un ensemble de fonctions pouvant interagir directement avec les images.

Importer PIL

On utilise la ligne suivante :

from PIL import Image

Elle signifie que dans la bibliothèque PIL, on importe l'ensemble des fonctionnalités de Image.

L'ensemble des fonctionnalités à utiliser est à découvrir ici ⬇️

Charger une image

img = Image.open("nom_fichier.extension")

• img est une variable qui sauvegarde l'image que l'on a chargé.
• Image.open est la fonction de PIL permettant de charger l'image.
• nom_fichier.extension doit être le nom de votre fichier AVEC son extension.

Exemple :

image1 = Image.open("photo.jpg")
image2 = Image.open("chat.png")

image1 charge la photo photo.jpg, tandis que image2 charge chat.png.

Créer une image

img = Image.new(colorimétrie, taille , couleur_remplissage)

• img est une variable qui sauvegarde l'image que l'on a créé.
• Image.new est la fonction de PIL permettant de créer une image.
• colorimétrie est un paramètre correspondant à la profondeur de couleur. En mettant "2" on ne met que 4 couleurs ... Nous utiliserons la valeur "RGB".
• taille est un paramètre représentant la taille en pixel de l'image, de la forme (longueur,largeur). Les parenthèses sont primordiales.
• couleur_remplissage est un paramètre représentant la couleur à mettre par défaut. On peut mettre un ensemble (rouge,vert,bleu), dont la valeur de chaque élément doit être compris entre 0 et 255. Le blanc est représenté par (255,255,255), et le noir par (0,0,0).

Exemple :

nouvelleImage = Image.new("RGB", (300,450) , (255,255,255))

nouvelleImage est une image créée en mode 24 bits (RGB), de longueur 300px et de largeur 450px, dont tous les pixels sont blancs ((255,255,255)).

Récupérer un pixel

pixel = img.getpixel((x,y))

• img.getpixel Fonction de PIL permettant de récupérer un pixel de l'image img.
• (x,y) correspond au point de coordonnées x,y de l'image img.
• pixel enregistre la valeur du pixel au point de coordonnées x,y, sous la forme (r,g,b). On peut récupérer les différentes valeurs :
  • pixel[0] nous donne la valeur de la couleur rouge ;
  • pixel[1] nous donne la valeur de la couleur verte ;
  • pixel[2] nous donne la valeur de la couleur bleue.

Exemple :

pixel = nouvelleImage.getpixel((100,100))
print(pixel[0],pixel[1],pixel[2])

pixel contient les 3 valeurs RGB de l'image nouvelleImage sur le pixel de coordonnées (100,100). On affiche individuellement chaque valeur (rouge, vert et bleu).

Modifier un pixel

img.putpixel((x,y), valeur)

• img.putpixel Fonction de PIL permettant de modifier un pixel de l'image img.
• (x,y) correspond au point de coordonnées x,y à modifier de l'image img.
• valeur est la nouvelle valeur donnée au pixel. Elle doit être de la forme (r,g,b).

Exemple :

nouvelleImage.putpixel((100,100), (0,255,0))

Sur l'image nouvelleImage, le pixel de coordonnées (100,100) a pour valeur (0,255,0) (vert).

Montrer une image

img.show()

img.show() Fonction de PIL permettant l'affichage de l'image img.

Taille d'une image

largeur, hauteur = img.size

• img.size permet de récupérer la taille de l'image img.
• largeur contient la largeur de l'image.
• longueur contient la longueur de l'image.

Exercice 1 - Prise en main

✏️Exercices

1
Quelle valeur correspond à un pixel rouge ? A un pixel jaune ?
Fait
2
Créer une image de taille 9x9 de couleur jaune et la stocker dans la variable image.
Fait
3
Afficher l'image.
Fait
4
Modifier le pixel de coordonnées x=1, y=1 par du rouge.
Fait
5
Faire la même avec le pixel de coordonnées x=7, y=1.
Fait
6
Mettre toute la 6ème rangée en bleu.
Fait

Parcourir des pixels

On peut parcourir les rangées de l'image et afficher les pixels grâce à ce code :

for x in range(9):
    print(image.getpixel((x,0)))

7
Rajouter dans le code une boucle for permettant de parcourir les colonnes de chaque rangée.
Fait
8
Modifier le print pour afficher tous les pixels.
Petite aide
Fait

Exercice 2 - Jouer avec une image

✏️Exercices

1
Télécharger l'image batman.png.
Fait
2
Importer l'image dans le programme et la stocker dans la variable batman.
Fait
3
Afficher la largeur et la longueur de l'image.
Fait
4
Parcourir les pixels de l'image, et afficher la valeur de chaque pixel.
Fait
5
Sauvegarder dans une varible rouge, vert, bleu les valeurs de chaque composante des pixels.
Composante
Ici, le terme composante fait référence aux couleurs composants un pixel, à savoir le rouge, le vert et le bleu.
Fait
6
Modifier l'image pour intervertir les couleurs. Le rouge devient vert, le vert devient bleu, et le bleu devient rouge.
Petite aide
Fait
7
Modifier l'image pour supprimer la couleur rouge (valeur rouge à 0).
Fait

On souhaite mettre l'image dans sa version négative. Pour faire le négatif d'une image, il faut soustraire 255 à la valeur de chaque composante d'un pixel.
Si un pixel a pour valeur (120,54,2), son négatif serait (255-120, 255-54, 255-2), soit (135, 201, 253).

8
Faire le négatif de batman.
Fait

On souhaite mettre l'image en nuance de gris. La nuance de gris correspond à la moyenne des 3 composantes, attribée à chaque composante du pixel.
Si un pixel a pour valeur (120,54,2), la moyenne est de (120+54+2)/3 soit 59, sa nuance de gris serait (59, 59, 59).

9
Faire la nuance de gris de batman.
Fait