Objet scientifique

Jouer à transmettre des images

I-Présentation

Objectif

L’objectif de ce jeu est de comprendre les bases de la transmission d’images en effectuant le codage et le décodage d’images simples.
Une image sur un écran est constituée de tout petits carrés colorés, les pixels, formant une grille. Un pixel est associé à une couleur bien définie. Dans le cas le plus simple, celui d’une image utilisant seulement deux couleurs, le noir et le blanc, on pourra par exemple représenter un pixel blanc par la valeur 0 et un pixel noir par la valeur 1. Ainsi une image pourra être codée par une suite de 0 et de 1. Pour la reconstituer l’image, il faut connaître la taille de la grille, le code couleur et l’ordre dans lequel les pixels sont codés (lignes/colonnes…).

Se joue à 2 joueurs (ou 2 équipes). Le premier, sans être vu de l’autre, crée une image en deux couleurs sur la grille (5×5, 6×6 ou autre). Il transcrit ensuite son image en une suite de 0 et de 1 (cf ci-dessus). La suite de nombres binaires est alors donnée au deuxième joueur qui doit reconstituer l’image. On peut réaliser une image avec quatre couleurs. Dans ce cas, chaque couleur sera codée à l’aide de deux chiffres binaires, par exemple: blanc -> 00, jaune -> 01, rouge -> 10, noir -> 11.

On soulignera l’importance de bien transmettre toutes les informations nécessaires au second joueur afin qu’il n’y ait pas d’erreur de décodage. Dans le cas d’images à deux couleurs (noir et blanc), on peut utiliser une ligne et une colonne supplémentaire afin de détecter de telles erreurs. On remplit ces deux rangées afin de rendre le nombre de carrés noirs pair dans chaque ligne et chaque colonne de la grille étendue. On pourra ainsi détecter et localiser une, et seulement une, erreur dans l’image.

Fiche Activité

Histoire

Ingénieur en génie électrique et mathématicien américain, Claude Shannon (1916-2001) est considéré comme le père de la théorie de l’information. Pendant la Seconde Guerre mondiale, il travaille pour les services secrets de l’armée américaine, en cryptographie. Pour décrire la communication entre machines, il utilise le schéma suivant, devenu la base de la théorie de l’information: source → encodeur → signal → décodeur → destinataire.
Il popularise le mot bit comme mesure élémentaire de l’information numérique. Ainsi, il faut au moins un bit (généralement 0 et 1) pour coder deux états et deux bits permettent de coder quatre états (00, 01, 10, 11). L’entropie de Shannon est une fonction mathématique qui, intuitivement, correspond à la quantité d’information contenue ou délivrée par une source d’information (texte écrit dans une langue donnée, signal électrique ou encore fichier informatique).

Liens

 

II-Construction

Plan de l’objet

Schéma de construction en PDF

Matériaux

  • 1 planche de contreplaqué 5mm 60x30cm
  • 1 planche de contreplaqué 3mm 60x30cm
  • 2 planche plexi transparente 3mm 15cmx15cm (supports jeu)
  • 1 planche plexi transparente 3mm 20x20cm (contours support jeu)
  • 1 planche de plexi noir 5mm 25x25cm
  • 1 planche de plexi blanc 5mm 25x25cm
  • 1 planche de plexi rouge 5mm 25x25cm
  • 1 planche de plexi jaune 5mm 25x25cm
  • colle à pléxi
  • colle à bois
  • 1 découpeuse laser ( on en trouve dans les FabLab)
  • 1 imprimante

Montage

  • Créer un fichier avec un logiciel vectoriel afin de dessiner et découper à l’aide d’une découpeuse laser les contours du support jeu qui seront en plexi tansparent 3mm (ou le voici en format SVG)
  • Créer un fichier avec un logiciel vectoriel pour dessiner et découper à l’aide d’une découpeuse laser les carrés pixels de différente couleurs (plexi noir,blanc,rouge,jaune 5mm) (ou le voici en format SVG)
  • Créer un fichier avec un logiciel vectoriel afin de dessiner et découper à l’aide d’une découpeuse laser les supports pour coder en contreplaqué 3mm (ou le voici en format SVG)
  • Créer un fichier avec un logiciel vectoriel pour dessiner et découper à l’aide d’une découpeuse laser les carrés de codage 1 et 0 en contrplaqué 5mm (ou le voici en format SVG)
  • Créer un fichier avec un logiciel vectoriel pour dessiner et imprimer en 2 exmplaires à l’aide d’une imprimante la grille du support jeu (ou le voici en format PDF)
  • Coller les contours sur les deux planches de jeu à l’aide de la colle à pléxi
  • Coller les grilles sur les supports de jeu
  • Pour faire les 2 supports à coder il faut coller la pièce 1 avec la 2 à l’aide d’une colle à bois

Ces quelques indications ne vous suivent pas ? Aucun souci : contactez-nous ! Nous serons enchanté·e·s de vous aider à réaliser ces objets.

III-Animation

Dernière modification : décembre 2019.
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