Définition et Résolution

Dans cet article nous précisons ces deux termes trop souvent confondus, puis la meilleure façon de régler ces paramètres.

Qu’est-ce que la définition en photographie numérique?

Le pixel est l’unité graphique de base d’une image numérique. Des millions de pixels sont nécessaires pour la composer.

Le produit du nombre de pixels, la largeur par la hauteur, caractérise la définition de l’image.
Une photographie de 6000 px (pixels) en largeur par 4000 px en hauteur est une image numérique de 24 Mpx (mégapixels) de definition. Une autre constituée de 4000×3000 px a une définition de 12 Mpx.

Cette différence de définition ne représente, en aucune manière, une différence de grandeur physique. 

* Ces deux images peuvent être issues de deux boîtiers différents, dont l’un a une définition 2 fois plus élevée (images du haut).
* La seconde image peut aussi être un extrait redimensionné (crop) de la première qui couvre une surface photographiée plus petite avec la même qualité.

Qu’est-ce que la résolution d’un support d’image ?

Pour faire le lien avec la taille physique de l’image affichée sur son support, on introduit la notion de résolution.

La résolution caractérise le nombre de pixels par pouce de longueur du support (1″ = 2.54cm). C’est la densité de pixels de l’image qu’on exprime en point d’encre par pouce (DPI : Dot Per Inch) pour une imprimante, et pixel par pouce (PPI : Pixel Per Inch)^(*) pour un écran.

La résolution est le rapport de la définition de l’image par la surface de papier nécessaire.
A résolution égale, plus la définition est importante (plus il y a de pixels), plus la taille de l’impression sera importante.

Les termes de l’équation peuvent être pris dans l’autre sens. 
Pour un écran, on parle aussi de « taille de pixel« , le rapport de la largeur par la définition, exprimée en fraction de pouce (ex. 0.011 ») ou en fraction de mm (ex. 0.27mm).

Enfin, on caractérise la dimension d’un écran par sa diagonale mais on calcule la résolution par ligne, en largeur ou en hauteur. Noter qu’un écran peut avoir deux résolutions différentes, H et V, faisant apparaître une image déformée.

Un calculateur de résolution ici  https://pixelsperinchcalc.com

^(*) On trouve parfois l’expression de point ou pixel par cm (PPC), d’ailleurs, PhotoLab propose cette unité. Dans cet article, nous conserverons les dimensions anglo-saxonnes (système impérial d’unités) qui font référence.

En quoi la résolution est-elle utile ?

La résolution sert à caractériser les supports physiques présentant les images.

* La résolution d’écran est le nombre de pixels par pouce d’un écran.
Pour une qualité d’image visuellement satisfaisante, une résolution de 72 PPI convient. Cette valeur historique correspond à la résolution unique des écrans cathodiques. Les écrans modernes ont des résolutions supérieures. 

– Un écran HD de 24″ (de diagonale, soit 20,9″ = 53 cm de largeur) avec une définition horizontale de 1920 px a une résolution de 92 PPI.
– Le même écran réglé sur une définition de 1280 px présente alors une résolution de 61 PPI. L’image apparaît plus grande mais moins précise.
– Un écran UHD / 4K de 27″ (23,5″ = 60 cm de largeur) avec une définition horizontale de 3840 px a une résolution de 163 PPI.
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9finition_d%27%C3%A9cran

On considère que la distance d’observation idéale est égale à la longueur de la diagonale.

* Les exigences de qualité visuelle pour une image papier sont bien supérieures.
La norme des imprimantes personnelles est à 300 DPI. Les imprimeurs professionnels utilisent une résolution moindre qui s’avère suffisante (environ 150 DPI).

La distance d’observation est le principal paramètre à prendre en compte. Elle est en rapport avec le format du support. On considère que la distance d’observation idéale est de deux fois la longueur de la diagonale.

« La résolution maximale perceptible est la résolution spatiale au-dessus de laquelle un œil humain moyen ne perçoit plus les détails d’une image. Pour une image à 1 mètre de distance d’un œil humain moyen, cette résolution est de 76 dpi.« 
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9solution_spatiale_des_images_matricielles

Si le support de la photo n’est pas tenu dans les mains, la résolution exigée peut diminuer à mesure que les dimensions du support augmentent. Le poids du fichier numérique est plus faible et, surtout, le temps d’impression, ainsi que la quantité d’encre consommée, diminuent.

Empiriquement, on qualifie la résolution des tirages photographiques selon la distance d’observation.
– 300 DPI pour être regardé jusqu’à 1 fois la diagonale, tirage photo de 13 x 18 regardé à 21 cm
– 240 DPI pour être regardé jusqu’à 1,25 la diagonale
– 200 DPI pour être regardé jusqu’à 1,5 fois la diagonale, tirage photo de 30 x 40 regardé à 75 cm
– 150 DPI pour être regardé jusqu’à 2 fois la diagonale
– 120 DPI pour être regardé jusqu’à 3 fois la diagonale est une résolution encore possible mais insuffisante
– en dessous de 120 DPI et au-delà de 3 fois la dimension de la diagonale de la photo, la qualité est mauvaise, ou nécessite beaucoup d’éloignement.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Impression_photo_num%C3%A9rique

* Avec les scanners, on adapte la résolution à la qualité du document (PPI étant alors interprété par « échantillon par pouce »).
La résolution de 600 PPI est recommandée pour un tirage argentique et peut être portée à 1200 PPI pour un petit document de grande netteté, voire 1600 PPI pour les diapositives.

* Les capteurs des appareils photos ont aussi une résolution, mais on va plutôt s’intéresser à la dimension des photosites qui est proportionnelle à celle du capteur.

Les 20 millions de photosites répartis sur un capteur 24×36 sont 4 fois plus grands que ceux d’un capteur micro 4/3 de même définition car la surface à recouvrir est plus importante.
Or, plus un photosite est grand, plus il va être sensible à la lumière. Le capteur qui les porte est avantagé en basse lumière.
https://www.photoreview.com.au/tips/buying/how-many-megapixels-do-you-really-need

Inversement, la multiplication des cellules sur la surface minuscule des capteurs des smartphones n’est pas un gage de qualité.
Enfin, la littérature, blog et communication marketing, confond souvent résolution et définition.

Quelles sont les notions à considérer ?

Les imprimantes et les cartes graphiques savent s’arranger avec la profusion de pixels des images numériques contemporaines. Cette action s’appelle l’interpolation. La requête est d’imprimer (ou afficher) une ligne de x pixels sur une longueur physique (la largeur de la feuille ou de l’écran).

Généralement, on dispose d’images numériques originales (raw) de haute définition. Nous traitons ici de la version diffusée, généralement JPEG, qu’il convient de redimensionner. 

La seule variable influant sur la qualité d’une image numérique est la définition.

Dans l’article « Exporter les photos », nous avons vu que le redimensionnement est le paramètre le plus important pour adapter la taille du fichier à l’usage qu’on souhaite en faire. Il faut s’assurer que la définition de l’image numérique respecte un certain rapport dimensionnel avec le support de diffusion.

Le champ « Dimensions » renseigné ici correspond à une définition horizontale de 1600 px puis 800 px.
La première image est définie par 4 fois plus de pixels, le fichier est 3 fois plus gros (effet de la compression).

Pour l’affichage:
La définition optimale est un rapport 1:1 entre les dimensions de l’image numérique et celles de l’écran. Ainsi, chaque pixel de l’écran affiche un pixel unique de l’image sans approximation. 

Cette égalité optimise théoriquement la qualité des images pour une projection plein écran. La définition est adaptée pour gagner en fluidité de lecture (temps de chargement de chaque image) en cohérence avec deux généralités.
– La distance d’observation d’un écran est de 1,6 à 3,5 fois la diagonale.
– On observe qu’un rapport de zoom de 300% (2x) ne présente pas de dégradations visuellement perceptibles.

Pour la diffusion informatique, les dimensions nécessaires sont bien moindres et parfois imposées.
Dimensions des images sur les réseaux sociaux
https://www.ludosln.net/dimensions-images-reseaux-sociaux

Pour l’impression:
En dimensions anglo-saxonnes, on veille à ce que la définition (en pixels) de l’image soit, au moins, le produit des dimensions (en pouces) du tirage photographique par la résolution (en DPI) de l’imprimante

– Pour un support papier de 7 x 5″ imprimé à 300 DPI, une image numérique de 2100 x 1500 px est suffisante.

En dimensions métriques, veiller à ce que la définition (en pixels) de l’image soit, au moins, 100 fois supérieure aux dimensions (en cm) de l’image.

– Pour un support papier de 18 x 13 cm, une image de 1800 x 1300 pixels est suffisante.
Noter que la résolution considérée dans cette équation est de 254 DPI.

On a vu qu’un tireur professionnel imprime avec une résolution moindre. On veillera, néanmoins, à lui fournir un fichier satisfaisant à une résolution de 250 à 300 DPI.

Des illustrations et des outils ici
https://www.cambridgeincolour.com/tutorials/digital-photo-enlargement.htm

Pourquoi renseigner la résolution d’une image à exporter ?

Nous l’avons vu, la variable sur laquelle porter son attention est la définition.
Lors du redimensionnement en pixels, la valeur de la résolution n’est qu’indicative.

La requête, ici, est de redimensionner l’image en pixels (800 px de largeur). Le champ « Résolution » renseigné, à 300 DPI puis 72 DPI, est une indication qui n’a aucun effet sur les dimensions de l’image.

Les deux fichiers ont la même taille et la même définition, seul le champ de métadonnées Résolution est différent.

Les logiciels de PAO et certains traitements de texte respectent cette indication lors de l’import.

L’illustration présente les deux versions de l’image à 72 et 300 DPI importées dans LibreOffice.
La première version de 800 px de large avec une résolution de 72 DPI mesure 11.11″ = 28,22 cm.
La taille des deux images pourra ensuite être modifiée vers les mêmes dimensions (50% pour l’une, 400% pour la seconde) avec la même qualité puisque leur définition est équivalente.

Faut-il renseigner la résolution ?

Le champ Résolution de la boîte de dialogue d’exportation de PhotoLab doit être renseigné si on souhaite optimiser la taille du fichier destiné à l’impression sur un support aux dimensions connues.

La requête, ici, est de fournir une image à imprimer sur un support de 40 cm de largeur.
Comme attendu, la définition horizontale de l’image de l’illustration est: (40 cm / 2.54) x 200 DPI = 3150 px.
Le fichier JPEG compressé en qualité 95% fait 4,6 Mo.

A la question: Faut-il renseigner la résolution lors du redimensionnement ? 
La réponse est non.
Cette information est marginale puisque la seule information nécessaire et indispensable est la définition.

PhotoLab offre une variante de la résolution exprimée en PPC (point par cm) qui prête à confusion.

Pascal Pelé et Cyril Beaudron
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