Les données numériques sont les informations qu'un ordinateur est capable de mémoriser, de traiter et de transmettre. Qu'il s'agisse d'un texte, d'une photographie, d'une musique, d'une vidéo, d'un jeu vidéo ou même d'un programme informatique, tout est finalement représenté sous une forme que les composants électroniques peuvent comprendre.

Contrairement à l'être humain, qui utilise des lettres, des mots, des images ou des sons, un ordinateur ne comprend que deux états électriques : la présence ou l'absence d'un signal. Ces deux états sont représentés par les chiffres 0 et 1. Toute l'informatique moderne repose sur ce principe appelé codage binaire.

En associant des milliards de 0 et de 1, l'ordinateur peut représenter n'importe quelle information. Chaque lettre d'un texte, chaque pixel d'une image, chaque note d'une musique ou chaque image d'une vidéo est converti en une longue suite de bits. Le processeur peut alors effectuer des calculs sur ces données, les copier, les modifier, les compresser ou les transmettre à un autre appareil.

Les données sont organisées de différentes façons selon leur nature. Un document contient principalement des caractères. Une image est composée de millions de pixels, chacun possédant une couleur. Un son est enregistré sous la forme d'une succession de mesures représentant les vibrations de l'air. Une vidéo n'est finalement qu'une très longue suite d'images accompagnées d'une piste sonore synchronisée.

Pour faciliter leur utilisation, les données sont enregistrées dans des fichiers. Chaque fichier possède un format qui indique comment les informations sont organisées. Par exemple, un document texte, une photographie, une musique ou une vidéo utilisent des formats différents afin que les logiciels puissent les interpréter correctement.

Les données peuvent être copiées, déplacées, compressées, chiffrées ou sauvegardées. La compression réduit la taille des fichiers afin d'économiser de l'espace de stockage ou de transmettre plus rapidement les informations. Le chiffrement, quant à lui, transforme les données afin qu'elles ne puissent être lues que par les personnes autorisées.

Chaque jour, les ordinateurs, les smartphones, les objets connectés et les serveurs échangent des quantités gigantesques de données à travers les réseaux informatiques. Les moteurs de recherche, les plateformes de vidéos, les jeux en ligne ou les services de messagerie fonctionnent grâce à ces échanges permanents d'informations numériques.

Les données sont devenues l'une des ressources les plus importantes de notre époque. Elles permettent aux scientifiques de réaliser des découvertes, aux entreprises d'améliorer leurs services, aux médecins d'étudier des maladies ou encore aux satellites d'observer notre planète. Bien utilisées et correctement protégées, elles constituent le cœur de presque toutes les activités numériques modernes.

Les images numériques

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.