Activité ajoutée par Sciences Infuses le 27 juillet 2012.
Objectifs
La mémoire d'un ordinateur est limitée. Il est donc intéressant de se demander comment fait l'ordinateur pour sauver de l'espace. Peut-on faire quelque chose lorsque l'on voit que l'information se répète dans une image? L'activité répondra à cette question.
Mise en place
L'activité se déroule en classe. Les élèves vont devoir remplir des grilles ou au contraire, découvrir des séquences de bits à l'aide d'une grille remplie.
Cette activité est inspirée de l'activité "La couleur par les nombres" ("Colour by Numbers") de cs-unplugged que vous pouvez retrouver à l'adresse: http://csunplugged.org/image-representation. Pour plus de renseignements sur cs-unplugged, voir: http://csunplugged.org/.
Comment compresser?
Il est évident que stocker une image en mémoire dans la manière expliquée dans l'activité "stocker une image" peut prendre énormément de place. Chaque pixel correspond à un bit. Comment pourrait-on utiliser moins de place? Par exemple, pour les grandes images, on aimerait dire qu'il y a sept 1, au lieu d'écrire 1111111 (dans ce cas, on pourrait écrire 7 en binaire (ce qui demande 3 bits: 111) suivi de 1 (ce qui veut dire qu'on a 111 fois le bit 1). Ce qui nous fait un total de 4 bits, au lieu d'en avoir 7 (les sept 1 d'affilés)). Vous l'aurez compris, il est possible de compresser la représentation (ce qui veut dire: utiliser moins de bits, pour dire la même chose) dans certains cas. Pour les couleurs, le principe est évidemment le même (ne chipotons pas avec le binaire, exprimons juste le fait que l'on représente les répétitions comme montré au-dessus). A la place de: 20 20 20 23 10 (où 20 = rouge, 23 = vert et 10 = jaune), on pourrait écrire: 3 20 1 23 1 10 (il y a trois 20, puis un 23 puis un 10).
Pour introduire la notion de compression, on peut, à partir d'une grille représentant une image, dériver différentes représentations de la même image. Par exemple, si l'on a une ligne contenant cette suite de carrés noirs et blancs: 00000001, on peut aussi l'écrire 7 0 1 1 (ce qui veut dire que j'ai sept 0 puis un 1) ou encore 7 1 si je sais que le premier élément de ma suite est un 0 (si je considère que le premier élément de ma suite est un 1, alors j'écris 0 7 1, qui veut dire que je n'ai pas de 1 qui commence cette suite). Les élèves pourront donc constater que pour plusieurs représentations de la même information (une image par exemple), certaines prennent moins de place (dire que j'ai 10 fois 1 (10 1), c'est plus court que de dire que j'ai 1111111111).
Ceci illustre le fait qu'il peut exister plusieurs représentations de la même image, et que chacun utilise un nombre de bits différents pour dire la même chose.
En résumé
L'espace pour stocker des éléments tels que des photos, des musiques, des vidéos, etc... est limité dans un ordinateur. Il est donc essentiel de regarder s'il n'est pas possible de réduire l'espace qu'occupe ces éléments, en les représentant d'une autre manière. Comme expliqué dans l'introduction de ce concept, on aimerait écrire 111 1 (rappel: ceci signifie 7 1, c'est à dire que l'on a sept 1 à la suite) à la place de 1111111, par exemple, si c'est possible. Ceci permettrait donc de représenter la même chose, avec moins de bits. En pratique, on pourrait dire que si la carte SD de mon appareil photo peut stocker 4Gb et qu'une photo peu compressée, en couleurs, au format bitmap (bmp), est d'environ 40 000 Ko, et qu'avec un format avec un meilleur taux de compression tel que jpeg (jpg) elle ne fait que 4000 Ko, cela signifie que je ne pourrais stocker qu'environ 100 photos en bmp alors que je pourrais en stocker 1000 en format jpg! On voit donc directement l'intérêt de la compression si on pars en vacances et qu'on est amateur de photos.
Objectifs
Cet exercice va permettre aux élèves de se rendre compte que l'on peut représenter la même chose de différentes manières, et qu'il est possible de compresser une image en passant de la représentation classique, à une représentation qui demande moins de bits. Ils pourront donc passer d'une à l'autre, et dessiner une image à partir de chacune d'elle (ainsi qu'écrire la séquence de bits, pour chaque représentation, qui correspond à une image donnée).
Cette activité est inspirée de l'activité "La couleur par les nombres" ("Colour by Numbers") de cs-unplugged que vous pouvez retrouver à l'adresse: http://csunplugged.org/image-representation. Pour plus de renseignements sur cs-unplugged, voir: http://csunplugged.org/.
Cette activité est inspirée de l'activité "La couleur par les nombres" ("Colour by Numbers") de cs-unplugged que vous pouvez retrouver à l'adresse: http://csunplugged.org/image-representation. Pour plus de renseignements sur cs-unplugged, voir: http://csunplugged.org/.
Tags: ImagesCommentaires
