Une image numérique est une image représentée sous une forme que l'ordinateur peut enregistrer, modifier et afficher. Contrairement à une photographie sur papier, qui est continue, une image numérique est découpée en une multitude de petits carrés appelés pixels. Chaque pixel possède une couleur précise. En réunissant des millions de pixels, l'écran reconstitue une image complète.

Le mot pixel est la contraction de l'expression anglaise picture element, qui signifie « élément d'image ». Plus une image contient de pixels, plus elle peut afficher de détails. Cette quantité est appelée la définition de l'image. Par exemple, une image de 1 920 × 1 080 pixels, appelée Full HD, contient plus de deux millions de pixels.

Chaque pixel est décrit par une ou plusieurs valeurs numériques. Le système le plus courant utilise les trois couleurs fondamentales de la lumière : Rouge (R), Vert (G) et Bleu (B). C'est le modèle RVB (ou RGB en anglais). Chaque couleur est généralement codée sur un octet, c'est-à-dire une valeur comprise entre 0 et 255.

Ainsi, un pixel est souvent représenté par trois nombres :

• (255 ; 0 ; 0) correspond au rouge pur.
• (0 ; 255 ; 0) correspond au vert pur.
• (0 ; 0 ; 255) correspond au bleu pur.
• (255 ; 255 ; 255) correspond au blanc.
• (0 ; 0 ; 0) correspond au noir.

Comme chaque composante est codée sur 8 bits, un pixel utilise généralement 24 bits (3 × 8 bits), soit 3 octets. Il peut ainsi représenter plus de 16,7 millions de couleurs (256 × 256 × 256 = 16 777 216).

La taille d'un fichier image dépend principalement de sa définition et du format utilisé. Une image non compressée occupe beaucoup plus d'espace qu'une image compressée. C'est pourquoi plusieurs formats existent, chacun ayant ses avantages.

• JPEG : très utilisé pour les photographies. Compression avec légère perte de qualité.
• PNG : compression sans perte. Gère la transparence. Très utilisé pour les dessins et les interfaces.
• GIF : limité à 256 couleurs mais permet de créer de petites animations.
• SVG : image vectorielle composée de formes mathématiques. Peut être agrandie sans perdre de qualité.
• WebP : format moderne offrant une excellente compression avec ou sans perte.

Les images numériques sont utilisées partout : dans les appareils photo, les smartphones, les jeux vidéo, les sites Internet, les satellites, les microscopes ou encore l'imagerie médicale. Elles peuvent être retouchées, agrandies, compressées ou analysées automatiquement par des logiciels utilisant l'intelligence artificielle.

Aujourd'hui, des milliards d'images sont créées chaque jour. Toutes reposent sur le même principe : une immense grille de pixels dont chaque couleur est codée par des nombres que l'ordinateur transforme en une image visible sur l'écran.