Solution

L'objectif de ce TP est d'opérer des transformations sur une image, en manipulant les valeurs de pixels.

Rappelons au passage qu'une image en “couleurs vraies” et sans transparence est composée d'un mélange de rouge, de vert et de bleu (les trois composantes sont stockées dans cet ordre). La valeur de chaque composante est donnée par un nombre entier codé sur un octet (un nombre entre 0 et 255). Le mélange des couleurs se fait par synthèse additive : (rouge + vert) ⇒ jaune.

Commencez par choisir l'image sur laquelle vous allez travailler parmi celle qui sont proposées en lien ici :

• Les époux Arnolfini (J. van Eyck)
• Les Ambassadeurs (H. Holbein)
• La naissance de Vénus (S. Boticelli)
• Autpportrait à la fourrure (A. Durer)
• Le jardin des délices (J. Bosh)
• Vieille femme faisant frire des oeufs (D. Velasquez)
• La vierge aux rochers (L. de Vinci)
• Portrait de Lucas Pacioli

Une documentation est accessible pour vous expliquer comment manipuler et afficher des images : Travailler avec des images en Python.

Il existe plusieurs façons de procéder, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients. Dans ce TP, nous conseillons d'utiliser le module imageiopour charger les images et ImageWindow pour les afficher et faire une petite interface graphique.

L'utilisation de Pillow pour charger les images, matplotlib pour les afficher est aussi envisageable (mais déconseillée pour ce TP).

Voici un programme de départ utilisant imageio et ImageWindow. Il charge l'image nommée img.png et attend. Lorsque vous appuyez sur la touche Espace, un point rouge apparaît au centre de l'image.

login_images.py

from ImageWindow import Visu
import imageio
 
def pouet(img):
    mx, my = img.shape[1] // 2, img.shape[0] // 2
    # On fait une copie de l'image
    img2 = img.copy()
    # On ajouter le point rouge
    img2[my, mx] = (255, 0, 0)
    return img2
 
def clavier(t):
    if t == ' ': # Si la touche appuyée est espace
        img2 = pouet(gimg) # Calculer l'image avec point rouge
        gwin.setImage(img2) # L'afficher dans la fenêtre
    return False
 
gwin = Visu() # Création de la fenêtre
gimg = imageio.imread("img.png") # Chargement d'une image avec imageio
gimg = gimg[:,:,:3] # On enlève l'éventuel canal alpha
gwin.setImage(gimg) # Affiche l'image chargée dans la fenêtre
gwin.register("keyboard",clavier) # Appelle la fonction 'clavier' si on appuie sur une touche
# Pas nécessaire depuis un shell interactif comme IEP (pyzo), mais
# il faut le mettre dans une appli indépendante.
#  gwin.run()

Le parti pris, dans l'exemple qui précède est de ne pas modifier l'image d'origine, mais de créer une nouvelle image. L'avantage est qu'on peut alors tester plusieurs transformations toujours à partir de l'image d'origine. L'inconvénient est qu'on ne peut pas appliquer plusieurs transformations à la fois.

Image de départ : La belle princesse (attribuée à Léonard de Vinci)
Image en niveaux de gris

: un pixel bleu deviendra rouge, un pixel rouge deviendra vert et un pixel vert deviendra bleu) |

Image assombrie, chaque composante est divisée par 4	Image en négatif (inverse vidéo)
Image «quantifiée», chaque composante ne peut prendre que 8 valeurs différentes, régulièrement réparties	Image floue, chaque point est obtenue en faisant la moyenne des valeurs de pixels dans un carré 5×5 centré en i,j
Miroir vertical	Détection de contour (ici : Filtre_de_Sobel)

Ce travail n'est pas à faire (non noté )

Mosaïque (5×5)