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Devoir Surveillé – Chapitre 1

Produire une image en couleur  |  Terminale Bac Pro – Groupement 4

Dernière mise à jour : 11 juin 2026, 17:15

🕑 Durée : 1 heure
🧮 Calculatrice : autorisée
Barème : 20 points
📄 Documents : non autorisés
APP – S'Approprier ANA – Analyser REA – Réaliser VAL – Valider COM – Communiquer
Compétences évaluées :
Socle
DS Socle – Produire une image en couleur
Lis bien chaque question avant de répondre. Les rappels de méthode sont fournis.
Partie A – Les couleurs sur un écran 6 points

Un graphiste travaille sur un écran d'ordinateur pour créer le visuel d'une affiche.

1. APP Compléter la phrase : un écran produit ses couleurs par synthèse additive en superposant des lumières de trois couleurs primaires : le ………………… , le ………………… et le ………………… (2 pts)
2. APP Relier chaque mélange de lumières à la couleur obtenue : (2 pts)
Rouge + Vert•   •Blanc
Vert + Bleu•   •Jaune
Rouge + Vert + Bleu•   •Cyan
3. ANA Vrai ou faux ? Cocher la bonne case. (2 pts)

a) Chaque pixel d'un écran est composé de trois sous-pixels (rouge, vert, bleu).   ☐ Vrai   ☐ Faux

b) Une imprimante couleur utilise des encres rouge, verte et bleue.   ☐ Vrai   ☐ Faux

1. Les trois couleurs primaires de la synthèse additive sont le rouge, le vert et le bleu (RVB).

2. Rouge + Vert = Jaune ; Vert + Bleu = Cyan ; Rouge + Vert + Bleu = Blanc.

3. a) Vrai — chaque pixel d'écran contient un sous-pixel rouge, un vert et un bleu dont on règle l'intensité.

b) Faux — une imprimante utilise les encres cyan, magenta et jaune (modèle CMJN, synthèse soustractive), pas le RVB.

Partie B – Le codage des couleurs 7 points

Le graphiste retouche une photo. Chaque pixel de l'image est codé par un triplet (R, V, B).

Rappel : en codage RVB, chaque composante va de 0 (éteinte) à 255 (intensité maximale). Une composante occupe 1 octet = 8 bits.
Code RVBCouleur affichée
(255, 0, 0)
(255, 255, 255)
(0, 0, 0)
1. APP Compléter le tableau ci-dessus avec les couleurs : noir, blanc, rouge. (3 pts)
2. REA Compléter le calcul : sur 8 bits, on peut coder \(2^8 = \ldots\) valeurs différentes. (2 pts)
3. APP Compléter : un octet est un groupe de ……… bits. (1 pt)
4. VAL Un camarade propose le code RVB (300, 0, 0). Ce code est-il possible ? Justifier. (1 pt)

1. (255, 0, 0) → rouge (seul le rouge est au maximum) ; (255, 255, 255) → blanc (les trois lumières au maximum) ; (0, 0, 0) → noir (aucune lumière).

2. \(2^8 = \mathbf{256}\) valeurs différentes (de 0 à 255).

3. Un octet = 8 bits.

4. VAL : Non, ce code est impossible : chaque composante RVB est comprise entre 0 et 255, or 300 > 255.

Partie C – La taille d'une photo 7 points

Un photographe envoie par mail une petite photo en couleur RVB destinée à un site internet.

DonnéeValeur
Largeur de l'image800 pixels
Hauteur de l'image600 pixels
Codage couleur RVB3 octets par pixel
800 pixels 600 pixels
L'image est une grille de pixels (schéma non à l'échelle)
Rappel : Taille (octets) = nombre de pixels × nombre d'octets par pixel. 1 Mo = 1 000 000 octets.
1. REA Calculer le nombre total de pixels : \(N = 800 \times 600 = \ldots\) pixels. (2 pts)
2. REA Calculer la taille du fichier : Taille \(= N \times 3 = \ldots \times 3 = \ldots\) octets. (3 pts)
3. REA Convertir cette taille en Mo. (1 pt)
4. COM Expliquer en une phrase pourquoi la même image en niveaux de gris (1 octet par pixel) serait 3 fois plus légère. (1 pt)

1. \(N = 800 \times 600 = \mathbf{480\,000}\) pixels.

2. Taille \(= 480\,000 \times 3 = \mathbf{1\,440\,000}\) octets.

3. \(1\,440\,000\) octets \(= \mathbf{1{,}44}\) Mo (on divise par 1 000 000).

4. COM : En niveaux de gris, chaque pixel n'occupe que 1 octet au lieu de 3 : le fichier ne pèserait donc que \(480\,000\) octets ≈ 0,48 Mo, soit 3 fois moins.

Standard
DS Standard – Produire une image en couleur
Durée : 1 heure | Calculatrice autorisée | Documents non autorisés
Partie A – Synthèses des couleurs 5 points

Un graphiste prépare un même visuel pour deux supports : l'écran du site internet du client et l'affiche imprimée.

1. APP Nommer la synthèse des couleurs utilisée par un écran et citer ses trois couleurs primaires. (1 pt)
2. REA Donner la couleur obtenue en superposant : a) lumière rouge + lumière verte ; b) lumière verte + lumière bleue. (2 pts)
3. ANA Expliquer pourquoi l'imprimante n'utilise pas le modèle RVB mais le modèle CMJN. (2 pts)

1. Un écran utilise la synthèse additive, avec les couleurs primaires rouge, vert et bleu (RVB).

2. a) Rouge + Vert = Jaune ; b) Vert + Bleu = Cyan.

3. ANA : Un écran émet de la lumière : il additionne des lumières colorées (synthèse additive RVB). Une imprimante dépose des encres (pigments) sur un papier qui ne fait que réfléchir la lumière : les encres absorbent certaines couleurs, c'est la synthèse soustractive, réalisée avec les encres Cyan, Magenta, Jaune (et Noir) : le modèle CMJN.

Partie B – Impression d'une photo 7 points

Un photographe professionnel doit faire imprimer un tirage de qualité à partir d'une photo prise avec son appareil.

DonnéeValeur
Largeur de l'image4 800 pixels
Hauteur de l'image3 600 pixels
Résolution d'impression photo300 dpi
Conversion1 pouce = 2,54 cm
1. REA Calculer le nombre total de pixels de l'image. Exprimer le résultat en mégapixels (Mpx). (2 pts)
2. REA Calculer les dimensions maximales (en cm) du tirage imprimé à 300 dpi. (3 pts)
3. VAL Le client souhaite un tirage de 60 cm × 45 cm à 300 dpi. Est-ce possible avec ce fichier ? Justifier. (2 pts)

1. \(N = 4\,800 \times 3\,600 = \mathbf{17\,280\,000}\) pixels \(\approx \mathbf{17{,}3}\) Mpx.

2. Largeur : \(\dfrac{4\,800}{300} = 16\) pouces \(= 16 \times 2{,}54 = \mathbf{40{,}64}\) cm.
Hauteur : \(\dfrac{3\,600}{300} = 12\) pouces \(= 12 \times 2{,}54 = \mathbf{30{,}48}\) cm.

3. VAL : Non : à 300 dpi, le tirage maximal est de 40,64 cm × 30,48 cm. Or \(60 > 40{,}64\) et \(45 > 30{,}48\) : le fichier ne contient pas assez de pixels pour un tirage 60 cm × 45 cm de qualité photo.

Partie C – Taille du fichier et stockage 8 points

Le photographe stocke ses images non compressées (couleur RVB, 3 octets par pixel) sur une carte mémoire.

DonnéeValeur
Nombre de pixels par image17 280 000 pixels
Codage couleur RVB3 octets par pixel
Capacité de la carte mémoire32 Go
1. REA Calculer la taille d'une image en octets. (2 pts)
2. REA Convertir cette taille en Mo. (2 pts)
3. REA Calculer le nombre de photos que la carte de 32 Go peut contenir. (2 pts)
4. COM Le photographe hésite à enregistrer ses photos au format JPEG. Rédiger un conseil en donnant un avantage et un inconvénient de ce format. (2 pts)

1. Taille \(= 17\,280\,000 \times 3 = \mathbf{51\,840\,000}\) octets.

2. \(51\,840\,000\) octets \(= \mathbf{51{,}84}\) Mo ≈ 51,8 Mo.

3. 32 Go = 32 000 Mo. Nombre de photos : \(\dfrac{32\,000}{51{,}84} \approx 617{,}3\) → la carte peut contenir 617 photos.

4. COM : Le format JPEG compresse l'image : le fichier est beaucoup plus léger (avantage : plus de photos sur la carte, envois plus rapides). Mais c'est une compression avec perte : la qualité de l'image peut se dégrader (inconvénient). Pour l'impression professionnelle, on préfère un format sans perte comme le TIFF ou le PNG.

Approfondissement
DS Approfondissement – Produire une image en couleur
Durée : 1 heure | Calculatrice autorisée | Documents non autorisés | Aucune formule fournie
Partie A – Du capteur à l'image 5 points

Un technicien audiovisuel contrôle la chaîne de production d'images d'un studio : caméra, écran de contrôle, impression d'épreuves.

1. APP Quel est le rôle du capteur d'images de la caméra ? (1 pt)
2. ANA Expliquer comment ce capteur, dont chaque pixel ne mesure qu'une intensité lumineuse, parvient à restituer la couleur. (2 pts)
3. COM L'écran de contrôle affiche une zone parfaitement blanche, alors qu'aucun sous-pixel n'émet de lumière blanche. Rédiger une explication de ce paradoxe apparent. (2 pts)

1. Le capteur d'images transforme la lumière reçue en signaux électriques : c'est une matrice de pixels photosensibles, et chaque pixel mesure l'intensité lumineuse qu'il reçoit.

2. ANA : Chaque pixel du capteur est recouvert d'un filtre coloré (rouge, vert ou bleu) : il ne mesure donc que l'intensité d'une seule composante. Un algorithme de dématriçage reconstitue ensuite la couleur complète de chaque pixel à partir des informations des pixels voisins.

3. COM : Les sous-pixels rouge, vert et bleu sont trop petits et trop proches pour être distingués par l'œil. Lorsque les trois émettent à leur intensité maximale, l'œil additionne ces trois lumières : c'est la synthèse additive, et Rouge + Vert + Bleu donne du blanc. Le blanc perçu est donc créé par le mélange des trois lumières, sans qu'aucun sous-pixel n'émette de blanc.

Partie B – Contrôle d'un fichier client pour une affiche 8 points

Un opérateur prépresse reçoit le fichier d'un client pour imprimer une affiche. Il doit vérifier que le fichier est exploitable avant de lancer l'impression.

DonnéeValeur
Largeur de l'affiche à imprimer50,8 cm
Hauteur de l'affiche à imprimer76,2 cm
Résolution requise pour l'affiche150 dpi
Fichier envoyé par le client2 400 × 3 600 pixels
Conversion1 pouce = 2,54 cm
1. REA Convertir les dimensions de l'affiche en pouces. (2 pts)
2. REA Calculer le nombre de pixels (largeur et hauteur) que devrait contenir le fichier pour une impression à 150 dpi. (2 pts)
3. VAL Le fichier du client convient-il ? Calculer la résolution réelle obtenue avec ce fichier au format de l'affiche, puis conclure. (2 pts)
4. ANA Quel défaut visible apparaîtrait si on imprimait quand même ? Proposer une solution acceptable pour le client sans changer de fichier. (2 pts)

1. Largeur : \(\dfrac{50{,}8}{2{,}54} = \mathbf{20}\) pouces. Hauteur : \(\dfrac{76{,}2}{2{,}54} = \mathbf{30}\) pouces.

2. Largeur : \(20 \times 150 = \mathbf{3\,000}\) px. Hauteur : \(30 \times 150 = \mathbf{4\,500}\) px.

3. VAL : Résolution réelle : \(\dfrac{2\,400}{20} = \mathbf{120}\) dpi (et \(\dfrac{3\,600}{30} = 120\) dpi également). Or \(120 < 150\) : le fichier ne convient pas pour la qualité demandée.

4. ANA : L'image imprimée serait pixellisée (manque de netteté, pixels visibles de près). Solution : réduire le format d'impression. À 150 dpi, ce fichier permet au maximum \(\dfrac{2\,400}{150} = 16\) pouces \(= 40{,}64\) cm de large et \(\dfrac{3\,600}{150} = 24\) pouces \(= 60{,}96\) cm de haut. On peut aussi demander au client un fichier plus riche en pixels.

Partie C – Codage et poids des fichiers 7 points

Le client renvoie un fichier conforme de 3 000 × 4 500 pixels. L'opérateur prépresse compare deux versions non compressées : une version couleur RVB (24 bits par pixel) et une version en niveaux de gris codée sur 16 bits par pixel.

1. REA Calculer le nombre de couleurs différentes que permet le codage RVB 24 bits. (2 pts)
2. REA Calculer la taille (en octets puis en Mo) de la version couleur RVB. (2 pts)
3. ANA Pour la version en niveaux de gris sur 16 bits : calculer le nombre de niveaux de gris possibles et la taille du fichier en Mo. (2 pts)
4. VAL Vérifier la cohérence des deux tailles obtenues en comparant leur rapport au rapport des nombres d'octets par pixel. (1 pt)

1. \(2^{24} = 256 \times 256 \times 256 = \mathbf{16\,777\,216}\) couleurs (≈ 16,7 millions).

2. Nombre de pixels : \(3\,000 \times 4\,500 = 13\,500\,000\) px. En RVB (3 octets/px) : Taille \(= 13\,500\,000 \times 3 = \mathbf{40\,500\,000}\) octets \(= \mathbf{40{,}5}\) Mo.

3. ANA : Sur 16 bits : \(2^{16} = \mathbf{65\,536}\) niveaux de gris. 16 bits = 2 octets/px, donc Taille \(= 13\,500\,000 \times 2 = 27\,000\,000\) octets \(= \mathbf{27}\) Mo.

4. VAL : \(\dfrac{40{,}5}{27} = 1{,}5 = \dfrac{3 \text{ octets/px}}{2 \text{ octets/px}}\). Le rapport des tailles est bien égal au rapport des octets par pixel : les résultats sont cohérents. ✓