L’efficacité d’échantillonnage dans la numérisation patrimoniale

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Un des critères les plus évidents pour juger de la qualité d’une image est la résolution. La résolution de numérisation est généralement donnée en dpi ou ppi (dots ou pixels per inch) mais ceci n’est pas suffisant pour vérifier la netteté de l’image.

Les standards de qualité image comme ISO19264, Metamorfoze ou FADGI parlent d’efficacité d’échantillonnage, mais qu’est-ce que l’efficacité d’échantillonnage ?

La résolution inclut en fait les notions de fréquence d’échantillonnage et d’efficacité d’échantillonnage :

  • La fréquence d’échantillonnage est le nombre de pixels par unité de longueur, exprimée généralement en dpi (dots per inch).
  • L’efficacité d’échantillonnage est le résultat obtenu qui peut être bon ou pas, ce qui fait la différence entre une image nette et une image floue.

 On peut estimer la netteté d’une image en numérisant une mire comme celle montrée ci-dessous. Elle possède des lignes noires et blanches de plus de plus fines et le chiffre à coté indique combien de paires de lignes (une noire et une blanche) il y a dans un millimètre :

Voici un exemple de cette mire numérisée à 600dpi avec deux scanners différents : la partie de la mire numérisée a 11 paires de lignes par millimètre.

L’image est agrandie et on peut voir que chaque ligne fait environ un pixel de large. Deux pixels peuvent être suffisants pour reproduire une paire de ligne à condition qu’un pixel soit en face de la ligne noire et l’autre en face de la ligne blanche.

Les deux images ont la même fréquence d’échantillonnage (600dpi) mais pas la même efficacité ! on peut clairement voir les lignes sur l’image de droite et pas sur l’image de gauche.

Numériser à 600 dpi signifie avoir 600 pixels par pouce soit 23.6 pixels par millimètre et donc 11.8 paires de pixels par millimètre. Comme un pixel ne donne qu’une seule valeur, cette finesse de ligne est le maximum numérisable à 600dpi.

On peut donc dire que l’image de droite a une bonne efficacité de résolution et pas celle de gauche mais on n’a pas de chiffre pour la quantifier.

Comment mesurer l’efficacité d’échantillonnage ?

L’efficacité d’échantillonnage peut être mesurée en numérisant la mire ci-dessous :

Un logiciel peut alors analyser les fronts obliques de la mire et en déduire la réponse fréquentielle (FTM)

Le contraste chute quand la fréquence augmente et on va chercher pour quelle fréquence il atteint 10%.

Dans l’exemple ci-dessous, fait à 300dpi, le contraste est à 10% pour 5.37 paires de lignes par mm et comme la fréquence maximale pour 300dpi est 5.9 pl/mm, l’efficacité est de 5.37/5.9 = 91%.

Nous avons maintenant un nombre pour quantifier la netteté de l’image et il suffit de comparer avec les recommandations des standards pour savoir si c’est bon ou pas.

Une image est généralement déclarée bonne lorsqu’elle atteint 80 ou 85% d’efficacité d’échantillonnage.

Chez i2S, nous sommes des explorateurs de l’image, pour vous, nous atteignons la meilleure qualité d’image, donnant corps à la couleur, la forme, la texture et la densité.