Images et sons

1 Les images : Bitmap VS Vectoriel

Il existe deux méthodes fondamentalement différentes de représentation et de codage des images : la méthode bitmap et la méthode vectorielle. Un fichier graphique peut appartenir à l’une ou l’autre de ces méthodes, ou être une combinaison des deux.

1.1 Le Bitmap

Les images affichées sur un écran sont des images matricielles, appelées Bitmap. Chaque pixel (abrev. de Picture Elements) est représenté et codé dans la mémoire vidéo de l’ordinateur. On pourrait les apparenter aux photographies, même si ces dernières ne sont pas organisées en une matrice régulière.

Caractéristiques du mode Bitmap :

Permet la saisie de n’importe quelle sorte d’image. (par numérisation) Permet de changer l’image au pixel près. Ces images prennent vite beaucoup de place en mémoire. La résolution est fixe : toujours délicat de manipuler la taille de l’image. A l’impression, les pixels peuvent apparaître.

1.2 Le Vectoriel

Le mode vectoriel est radicalement différent du mode bitmap. Au lieu d’enregistrer une image sous forme de pixels, on mémorise les actions de tracé avec leurs différents paramètres.

Caractéristiques du mode Vectoriel :

Petite taille des fichiers. On ne parle plus de pixels mais d’objet. Permet de manipuler indépendamment les objets dessinés. Respect des proportions des objets. Très gourmand en ressources machine (calcul). Un dessin vectoriel exploite au maximum les capacités de l’imprimante.

2 Le son : échantillonnage, synthèse et MIDI

Les sons produits par une application multimédia peuvent être échantillonnés ou synthétisés. En plus de cela les fichiers MIDI on tout autant leur rôle à jouer que les fichiers vectoriels dans le domaine du graphisme.

2.1 Echantillonnage

On appelle échantillonnage la transformation d’une information analogique en une information digitale. Les sons échantillonnés sont des sons réels enregistrés par l’ordinateur.

Deux paramètres caractérisent un son échantillonné : la qualité et la résolution.

La qualité est déterminée par la fréquence d'échantillonnage. Plus la fréquence est élevée, plus on prélève d'échantillons par unité de temps et par conséquent meilleure est la qualité.

Voici un même son, échantillonné sur une même durée, mais avec deux fréquences différentes :

La résolution est déterminée par la plage de valeurs que peuvent prendre les échantillons, et elle est d'autant plus élevée qu'on alloue de bits.

Voici un exemple dans lequel un même extrait sonore a été échantillonné deux fois avec la même fréquence mais une résolution différente (l’axe des ordonnées) :

Avec un échantillonnage 8 bits, l’amplitude pourra prendre 256 valeurs distinctes. Avec 16 bits, on obtiendra 65536 valeurs. On retrouve donc la même problématique que pour les fichiers bitmaps. Pour une fréquence de 11Khz, on aura 11000 valeurs par seconde. A 44 Khz, on obtient 44000 valeurs par seconde. Plus fréquence et résolution seront élevées, plus le son digitalisé ressemblera au son original.

2.2 Les sons synthétisés.

Ils sont fabriqués par la carte son. Leur qualité est extrêmement variable. Différents types de synthèses existent :

2.2.1 Synthèse analogique

Les premières synthèses étaient de type analogique, c'est-à-dire obtenues par des oscillateurs. En effet un oscillateur est capable de produire une onde, et par là même un son. Dans les premiers synthétiseurs, chaque note du clavier transmettait un voltage différent aux oscillateurs, ce qui permettait d'obtenir les différentes hauteurs de notes, et qui en même temps explique le terme de VCO (Voltage Controlled Oscillator). Mais l'onde émise par un oscillateur est archaïque comparée aux sons présents dans notre environnement. Pour obtenir des sons plus intéressants on a fait passer ces formes d'onde, qui peuvent se présenter en sinusoïde, en dents de scie ou carré, à l'intérieur de filtres et d'amplificateurs toujours contrôlés par voltage. La synthèse analogique était qualifiée de synthèse soustractive.

2.2.2 Modulation de fréquence

Aux antipodes de la synthèse soustractive figure la FM, ou Frequency Modulation en anglais. Cette synthèse est de type additif : une première sinusoïde est générée, une deuxième vient moduler la première, une troisième la deuxième, et ainsi de suite jusqu'à ce que tous les oscillateurs soient occupés.

2.3 Aujourd'hui

La plupart des synthétiseurs modernes génèrent du bruit de manière semblable : des sons échantillonnés riches en harmoniques passent au travers de filtres dont la tâche est d’amplifier ou réduire telle ou telle autre harmonique. On appelle cela de la synthèse soustractive à base d’échantillons. On n'invente rien, mais on mélange savamment les trois techniques citées plus haut, et il est vrai que les résultats sont surprenants.

2.4 Les Fichiers MIDI

Il s’agit de LA norme de communication entre instruments musicaux électroniques, que ce soient des synthétiseurs, boites à rythmes, expandeurs, etc. ( MIDI signifie Musical Instrument Digital Interface ). Simples à traiter, les informations MIDI sont très peu volumineuses car elles ne contiennent aucun son. Un fichier MIDI est une succession de commandes qu’un ordinateur envoie à un périphérique. Autrement dit, c’est l’ordinateur qui jouera l’instrument à votre place en lui indiquant quelle note jouer, pendant combien de temps et avec quelle intensité. Le synthétiseur exécute des commandes en utilisant ses banques de sons largement plus performantes que celles d’un ordinateur multimédia : les synthétiseurs possèdent des mémoires RAM et ROM très étendues, et ainsi ne perdent pas de temps à charger des fichiers comme les ordinateurs depuis le disque dur. Un avantage de travailler avec ce type de fichier vient de la séparation des pistes (tracks) impossible à faire avec le fichier d’une musique échantillonnée. Suivant les synthés on peut disposer actuellement pour une configuration standard d’au moins 8 pistes.

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