Qu'est-ce qu'un Pixel ? Définition et Explication

Un pixel numérique (dérivé de l'anglais Picture Element) est le plus petit point de données individuel dans une image matricielle numérique. Il correspond à un minuscule "point" qui stocke une couleur ou une luminosité spécifique. Les pixels constituent la base de toutes les images numériques – des appareils photo et scanners aux moniteurs et vidéoprojecteurs. Plus une image contient de pixels sur une surface donnée, plus sa résolution et sa finesse de détail sont élevées.

Propriétés d'un pixel numérique

• Position dans la grille : Chaque pixel a une position fixe au sein de la grille d'image bidimensionnelle – un peu comme une cellule dans un tableau – définie par sa ligne et sa colonne.
• Information de couleur : Un pixel stocke une couleur (pour les images couleur, généralement dans le modèle de couleurs RGB). Chaque canal de couleur – Rouge, Vert et Bleu – reçoit une valeur entre 0 et 255 (p. ex. rouge pur = R:255, G:0, B:0). D'autres modèles comme le CMJN (pour l'impression) ou les niveaux de gris sont également courants.
• Pas de taille physique fixe : Un pixel numérique n'a pas de taille réelle en mm ou en pouces. C'est seulement via la densité de pixels d'un périphérique de sortie (voir PPI) ou par des indications comme le DPI en impression qu'il acquiert des dimensions physiques.
• Résolution : Le nombre total de pixels (largeur × hauteur, p. ex. 1920 × 1080) détermine la résolution de l'image.
• Pas de métadonnées : Un pixel ne contient que des informations de couleur ou de luminosité. D'autres données d'image comme la date de prise de vue, le modèle de l'appareil photo ou les coordonnées GPS sont stockées séparément (p. ex. comme données EXIF dans les fichiers JPEG).

Nombre de pixels et résolution de l'image

La résolution d'une image numérique est définie par le nombre de pixels en largeur et en hauteur (p. ex. 1920 × 1080 pixels). Plus il y a de pixels, plus la finesse des détails est élevée. L'image suivante montre l'impact du nombre de pixels sur la netteté de l'image :

Formule - Calcul de la taille du fichier

À l'aide de la résolution (largeur en pixels et hauteur en pixels), on calcule la taille théorique du fichier (en octets) sans compression.

Taille fichier = Pixel(x) × Pixel(y) × 24 Bit8

Exemple : Une image avec une résolution de 1920 × 1080 pixels et une profondeur de couleur de 24 bits (8 bits par canal RGB) a :

Taille fichier = 1920(Pixel) × 1080(Pixel) × 24 Bit8 = 5.93 Mo    Calcul détaillé dans le Calculateur de Pixels

Profondeur de couleur d'un pixel

La profondeur de couleur (angl. Color Depth) d'un pixel détermine combien de valeurs de couleur différentes peuvent être représentées. Elle est indiquée en bits par canal ou bits par pixel :

• 8 bits par canal de couleur (24 bits au total) : Standard pour JPEG, PNG et la plupart des écrans. Chacun des trois canaux RGB reçoit 256 valeurs, ce qui donne environ 16,7 millions de couleurs.
• Plus de 8 bits (p. ex. 10, 12 ou 16 bits) : Aussi connu sous le nom de "Deep Color". Utilisé dans le traitement d'image professionnel, pour les contenus HDR et en technologie médicale. Permet des dégradés de couleurs plus fins et évite les paliers de couleur visibles (banding).

Le graphique suivant illustre la différence de profondeur de couleur :

Espace de stockage requis pour un pixel

Un pixel avec une profondeur de couleur de 24 bits nécessite 3 octets de stockage (non compressé). Une image de 1920 × 1080 pixels occupe donc environ 6,2 Mo :

1920 × 1080 × 3 octets = 6 220 800 octets (≈ 5,93 Mo)

Les formats d'image compressés comme JPEG ou PNG réduisent cet espace de stockage requis – sans perte ou avec perte, selon le procédé.

Pixel numérique vs. pixel physique

Un pixel numérique est une valeur de données abstraite dans un fichier – sans taille fixe. Un pixel physique est un élément lumineux réel sur un écran (p. ex. LCD ou OLED). La taille et l'arrangement des pixels physiques déterminent le PPI et donc la netteté de l'image.

Sous-pixels sur les écrans

Les pixels physiques se composent généralement de trois sous-pixels – pour le Rouge, le Vert et le Bleu. Ces éléments lumineux génèrent la couleur visible d'un pixel par mélange additif des couleurs. L'arrangement exact (p. ex. bandes RGB, matrice PenTile) influence la netteté, le rendu des couleurs et l'efficacité.

La structure des sous-pixels varie selon le type d'écran et peut devenir visible au microscope ou avec un fort agrandissement.