Petit comparatif des formats de fichiers image

Massif des Maures

Les appareils photo numériques ainsi que les scanners savent délivrer des images sous différents formats. Le photographe doit donc effectuer son choix en essayant d'arriver au meilleur compromis à partir des éléments suivants :

• Qualité d'image.
• Souplesse pour les retouches.
• Economie de place sur les supports d'enregistrement.
• Pérennité.

Il s'agit sans doute du format de fichier image le plus connu et le plus répandu surtout auprès du grand public. Il possède en effet un avantage de poids : les données sont très fortement compressées et les images occupent beaucoup moins de place sur leur support d'enregistrement que dans n'importe quel autre format. De plus il est compatible avec la grande majorité des logiciels de visualisation et de traitement d'image.
Il y a cependant un revers à la médaille : cette forte compression ne se fait pas sans perte d'information dans la photo. Pour résumer simplement, on peut dire que la compression jpeg repose sur l'agglomération des pixels contigus peu différents.

On comprend facilement que pour enregistrer une image dans un fichier, il faut enregistrer chacun de ses pixels. Chaque pixel étant doté de trois composantes (Rouge, Vert et Bleu), si chacune des composantes est codée sur un octet la formule permettant d'évaluer la taille du fichier est la suivante :

Une image de deux millions de pixels donne donc un fichier d'environ 6 méga octets alors qu'une image de six méga pixels donne un fichier de 18 millions d'octets.

Un principe de compression très simple pourrait être le suivant :
Si de nombreux pixels contigus sont identiques, on n'enregistre que leur nombre et la valeur de l'un d'eux au lieu d'enregistrer chacun d'entre eux. Une telle compression n'est avantageuse que pour des images comportant de nombreux points identiques.

La compression utilisée lors de l'enregistrement de fichiers au format jpeg s'inspire du principe ci-dessus mais en le poussant beaucoup plus loin. En simplifiant à l'extrème, on peut dire que la compression jpeg considère que des pixels peu différents sont identiques.
En général, les logiciels de manipulation d'images permettent au moment d'enregistrer une photo au format jpeg de définir le niveau de qualité souhaité. Plus ce niveau de qualité est élevé, plus les pixels devront se ressembler pour être considérés comme identiques. Plus le niveau de qualité est faible, plus des pixels différents seront considérés comme identiques et moins le fichier image sera gros.
Attention : Le fait d'utiliser un faible niveau de qualité (c'est à dire un fort taux de compression) dégrade sérieusement l'image et cette dégradation est irréversible : une fois l'image enregistrée les différences entre les pixels qui ont été considérés comme identiques sont perdues. Il sera impossible de les retrouver en réenregistrant l'image avec un niveau de qualité plus élevé.

Certaines personnes hésitent à utiliser le format jpeg car elles craignent de perdre les plus fins détails de leurs images. En fait, la compression jpeg dégrade plus les fines nuances que les fins détails bien tranchés.
Une photo où le ciel semble constitué d'aplats successifs bien visibles est le signe d'un taux de compression jpeg trop élevé.
Il faut également savoir que plus les pixels sont petits et nombreux dans l'image, moins la dégradation de celle-ci est sensible.

Une des conséquences de l'algorithme utilisé dans la compression jpeg est que deux images originales de même taille donneront des fichiers de tailles différentes même enregistrées avec le même niveau de qualité : une image très riche en détails produira un fichier plus lourd qu'une autre comportant de grandes surfaces unies ou doucement dégradées.

Influence de la compression sur la taille des fichiers :

Les deux photos ci-dessous sont issues d'un réflex numérique Nikon d'une résolution de 6 méga pixels. Au moment de la prise de vues, l'appareil était configuré pour enregistrer les images au format RAW. Les fichiers correspondants ont ensuite été convertis au format TIF (8 bits) avec Nikon Capture. Les fichiers TIF ont ensuite été enregistrés en JPEG avec différents niveau de qualité avec PictureWindowPro.

taille du fichier raw : 9 méga octets
taille du fichier tiff : 17,7 méga octets
taille des fichiers jpeg
qualité 100 : 2,95 méga octets
qualité 80 : 0,51 méga octets
qualité 60 : 0,36 méga octets
qualité 40 : 0,30 méga octets

taille du fichier raw : 9 méga octets
taille du fichier tiff : 17,7 méga octets
taille des fichiers jpeg
qualité 100 : 5,08 méga octets
qualité 80 : 1,15 méga octets
qualité 60 : 0,79 méga octets
qualité 40 : 0,63 méga octets

On remarque que l'image comportant le plus de ciel produit bien des fichiers jpeg de plus petite taille et celà quelque soit le taux de compression utilisé.