FICHIER d' IMAGE & Compression/Compactage

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1 Partie 1 - Section 2 FICHIER d' IMAGE & Compression/Compactage Guy Kivits - p. 1

2 Fichier - Contexte Pour conserver une information, ou la transmettre, dans un système informatique il faut " l' emballer " dans une structure particulière : un fichier. Le fichier va répondre à des normes d'écriture, ainsi que son contenu. L'image est ECRITE (enregistrée) dans le fichier suivant une norme (jpg, png, tif, psd, pdf,...). Ce fichier peut-être copié, sauvegardé, etc... L' ouverture du fichier permet de VISUALISER l'image ou de la TRAITER. Le choix du type de fichier est CRITIQUE. Suivant le type de fichier choisi, des informations peuvent être perdues, la pérennité ou les possibilités de traitements futurs affectés. Le type de fichier peut aussi limiter les systèmes informatiques pouvant le traiter. C'est aussi le fichier qui sera à la base des possibilités d'archivages. La compression. Pour réaliser des économies d'espace de stockage et de temps de transfert, l'écriture dans un fichier se fait avec des techniques de compactage et de compression. Ces techniques peuvent impliquer des dégradations de la qualité d'image. Guy Kivits - p. 2

3 Flux & compression Création d'une image numérique (appareil, scan, logiciel) Image (1) en mémoire Pour être manipulée sur un ordinateur, il faut emballer l'image numérique dans une structure informatique. Ecriture Fichier sur disque Le fichier peut alors être transporté vers son lieu d'utilisation: -Logiciel de traitement -Message électronique (mail) -Utilisation internet Web -Impression -Laboratoire - Archivage Lecture Utilisation d'une image numérique Image (2) en mémoire Guy Kivits - p. 3 Pour économiser les temps et coûts, on désire une taille de fichier "économique". On réduit ainsi les coûts d' espace de conservation et de temps de transport de l' image. On va donc écrire l' image dans le fichier de la manière la plus compacte possible, tout en conservant une qualité "acceptable" de visualisation de l'image. Pour que le lecteur puisse reconstituer l'image originale, il faudra convenir des règles d'écriture: ces règles sont décrites par des normes. Types de fichiers : TIF, PNG, JPG,... Si Image(2) est identique au bit près de Image(1), le processus est SANS PERTES.

4 Fichier d image Appareil photo Scanner Image électronique Fichier de base, Propre à l'appareil. COdeur Fichier de stockage et d'échange DECodeur Fichier restauré Ecran de PC, Imprimante Image électronique Appareil de restitution Appareil de saisie Description du fichier Informatique Description des option de codage et paramètres de l'image Données codées de l'image Type de codage : JPG, PNG, TIF, Nbre de px / lignes, Dynamique Résolution... Par ex : JPG Pouvoir traiter Pouvoir se comprendre Economiser l'espace Economiser le temps Recherche d'image Garder la fidelité à l'original Par ex : JFIF Les règles de codage sont édictées dans des NORMES : on peut écrire des CODECs qui se comprennent! Guy Kivits - p. 4

5 COMPRESSION La définition n'est pas modifiée par une compression/compactage. La réduction du poids du fichier est due à une écriture des données plus compacte par l'algorithme de compression. COMPACTAGE : Le compactage est dit aussi "COMPRESSION SANS PERTES" COMPACTAGE = écrit le FICHIER d'image sous une forme compacte en appliquant certaines règles (algorithmes). DECOMPACTAGE = reconstitue le fichier image entièrement identique au fichier original avant compactage. Comme le compactage ne permet pas de réduire très fortement le poids du fichier on va le combiner avec des techniques de compression COMPRESSION : La compression est "AVEC PERTES" COMPRESSION = écrit le FICHIER d'image sous une forme compacte en appliquant certaines règles (algorithmes). mais en acceptant une certaine perte d'information. DECOMPRESSION = reconstitue le fichier image, mais à cause de la perte d'information, le fichier image n'est plus identique à l'original. Le principe est d'accepter un certain niveau de dégradation, en fonction de l'utilisation finale prévue pour l'image. Pour certains algorithme (JPG), l'utilisateur peut décider du taux de dégradation acceptable Il faudra faire un compromis entre le poids du fichier et la fidelité de l' image: - Fichier de poids faible => forte compression (qualité basse) => écart important - Fichier plus lourd => compression faible (qualité haute) => écart imperceptible Guy Kivits - p. 5

6 Taille des FICHIERS Scénario : Le JPG de prise de vue est ouvert dans PS EL 5 Sauvegardé en PSD Puis à partir du PSD, sauvegardé en différents "formats de fichiers" Poids de Fichier Original JPG PSD sans Compr LZW TIF qual = 00 qual = 08 JPG qual = 12 Guy Kivits - p. 6 On réouvrant n'importe lequel on retrouve : (commande redimensionner PS) 3888 px * 2592 px = & Poids Image 28,83 Mo La DEFINITION et POIDS d'image sont restés INCHANGE seul le POIDS du FICHIER est affecté par le type de sauvegarde MAIS = = = = = = =>

7 Image Numérique (bitmap) Guy Kivits - p. 7

8 Dégradation de la dynamique TIF 1er save 29 Mo PSD 27 Mo JPG Qual 08 1er save 0,86 Mo JPG Qual 08 6ème save 0,86 Mo Guy Kivits - p. 8 JPG Qual 00 1er save 0,24 Mo

9 Synthèse Fichier Synthèse Guy Kivits - p. 9

10 Synthese intermédiaire Pour être gérée par un système informatique l'image doit être CODEE dans un FICHIER. Ce codage se fait en respectant des NORMES (JPG, TIF, PNG,...) Lors de ce codage une COMPRESSION (ou COMPACTAGE) peut être appliquée. Cette compression réduit le POIDS de l'image à l'intérieur du fichier Cette compression NE modifie PAS la définition de l'image Suivant le type de compression / compactage utilisé, il peut y avoir des pertes de qualité de l' image. La compression peut MODIFIER la dynamique de l'image Fichier Structure image Le fichier, inclus en plus de l'image, une ENVELOPPE / STRUCTURE informatique et des META-DONNEES Le POIDS du FICHIER informatique est donc différent de celui de l'image. Guy Kivits - p. 10

11 Commentaires poids D 3888 px * 2592 px = px soit ~10 Mpx Definition Mode D * M si niveaux de gris : ~10 Mo si RVB : ~30 Mo M si niveaux de gris : 1 o/px si RVB : 3 o/px poids de l'image C'est le poids de l'image en mémoire d'un système informatique. Type/Norme Algorithme de compression imprévisible ici 2,81 Mo Tif (avec ou sans LZW) Jpg (qualité 0 à 100%) PNG poids du fichier Guy Kivits - p. 11 Efficacité d'algorithme de compression Structure informatique du fichier dépend de la "répartition" des couleurs et de l'auteur de l'algorithme

12 Utilisation des types de fichiers : recommandation Photographies Graphiques Logos, dessins au trait,... Propriétés Tons continus sur 24 bits Couleurs aplats, jusqu'à 256 couleurs, ou nuances de gris en 8 bits avec du texte ou des lignes et arrêtes bien définies) Meilleure qualité TIF ou PNG PNG ou GIF ou TIF pour archivage d'original La plus petite taille JPG avec un facteur élevé de TIF LZW ou GIF ou PNG qualité peut être acceptable. (pour obtenir une taille réduite pour les logos, on peut (Pas de JPG pour archivage) essayer de réduire le nombre de couleurs à 2 ou 16) Compatibilité maximum : TIF (sans LZW) ou JPG TIF (sans) LZW ou GIF PC, MAC, Unix Le plus mauvais choix GIF en 256 couleur est trop limité La compression JPG ajoute des défauts (artifacts), en couleur et donne des fichiers plus flou des textes et arrêtes(lignes) grands que JPG en 24 bits * Ce ne sont pas les seuls choix, mais ils sont raisonnables. * TIF est le leader incontesté quand la meilleure qualité est exigée. * pour le WEB : JPG, GIF ou PNG : niveau de qualité suffisant pour les browsers Guy Kivits - p. 12

13 Flux Limiter les pertes Sauvegardes (enregistrements successifs) 16b Paramètres deraw PC Convertir 8b Tif, Psd, DNG Traitement image 16b 8b Archivage 16b Tif, Psd,( Png), DNG Tif, Psd, Png Tif, Psd, Png Prise de vue Raw 12/14 bits Capteur Traitement image 8b Archivage 8b inet Paramètres menu appareil Convertir Jpg Imprimer Afficher Guy Kivits - p. 13 Pertes Pertes Sans perte Neutre Il y a perte à CHAQUE écriture en JPG, même dans la meilleure qualité; surtout s'il y a eu traitement.

14 Poids Fichier Le POIDS d'un FICHIER dépend de son TYPE, de la COMPRESSION, du POIDS de l'image et de la REPARTITION des couleurs dans l'image. Type de fichier Ils comprennent une EN-TETE informatique, certaines METADONNEES, l' IMAGE COMPRESSEE, ainsi que d' AUTRES ELEMENTS suivant les options des différents types de fichiers. Le fichier n'est donc pas uniquement l'image. Poids & compression On peut aussi soupçonner qu'une image plus lourde (plus de pixel, mode), tous les autres paramètres étant semblables, donnera un fichier de poids plus élevé.! Répartition des couleurs Le poids après compression dépend beaucoup de la répartition de couleurs dans l' image! Guy Kivits - p. 14

15 Synthèse Le fichier image enveloppe l'image proprement dite Sa structure correspond à des normes d'écriture/lecture qui définissent son type. Il contient d'autres informations système, méta-données,... Son poids dépend de ces éléments, le principal étant celui de l'image codée. L'image est codée par un algorithme de compression. La compression Ne modifie pas la définition de l'image. Code l'image sous forme compacte et réduit le poids du fichier. L'efficacité de l'algorithme dépends de la répartition des couleurs dans l'image. La compression sans pertes permet de retrouver une image identique à l'original après lecture. La compression avec pertes altère les couleurs de l'image. Suivant la destination de l'image on peut accepter des dégradations plus ou moins visibles. Types de fichiers (les plus utilisés en photo numérique) JPG : PNG : TIF : PSD : Permet des compressions fortes. Le taux de compression est réglable. N'accepte que du codage sur 8 bits par couleurs Ne supporte pas la transparence. Ecriture entraîne TOUJOURS des pertes (plus ou moins décelables) Compression moyenne Ecriture est sans pertes (Ne supporte pas EXIF) Compression faible, Ecriture est sans pertes. Conserve les calques Nombreuses versions pas toujours compatibles Comme TIF, mais lecture par des logiciels propriétaires uniquement! Guy Kivits - p. 15

16 Remarques AUTRES CARACTERISTIQUES à prendre en compte lors d'un choix de TYPE de FICHIER Compression (pour un même type de fichier, différents algorithmes de compression possibles) Mode couleur : N&B, Gris, RVB (8 ou 16 par couche), palette de couleur Couche ALPHA ou TRANSPARENCE Animation... si destiné au WEB Entrelaçage... si destiné au WEB Exemples: TIF avec ou sans LZW JPG 8/couche, pas de transparence GIF ou PNG8 avec palette GIF animation Guy Kivits - p. 16