Choisir le format d'image adapté à des graphes ou des captures d'écran et aux photocopies

1. A quel type d'images allons-nous nous intéresser ?

Dans le cadre de ce tutoriel, nous allons nous contenter d´explorer le cas des images comportant relativement peu de couleurs : on aura donc des dégradés et un nombre de couleurs limité pour ce qui n´est pas dégradé. Typiquement, cela correspond en fait :

• aux graphiques
• aux captures d´écran en général, pour les pages affichant principalement du texte et des icones
• aux captures d´écran de figures 3D (qui comportent souvent des dégradés, mais peu de couleurs globalement)

Ces images ont comme principale particularité qu´il existe de nombreux pixels pour lesquels les pixels voisins ont une couleur proche (pour les dégradés) voire identique. Nous ne nous intéresserons pas au cas des photos, vu que logiquement, ces dernières ne présentent généralement pas de zones avec de telles propriétés.
Ci-dessous, voici l´image qui nous servira de base :

Un exemple d´image avec des dégradés (flèche verte et zone encadrée en vert), ou de teintes proches (encadré rouge), du texte et des zones relativement unicolores (cliquer pour agrandir)

Le contenu d´une image

Les images ont une profondeur de 24 bits pour une qualité optimale (hormis en photographie où l´on peut aller plus loin), soit 1 octet pour définir la conteneur en rouge, un autre pour le vert et un troisième pour le bleu. Pour définir une image, il suffit alors de donner ces 3 octets pour chaque pixel ! Un calcul rapide montre alors qu´une image de 1280 x 1024 pixels (soit la résolution typique d´un écran de 17 ou 19") nécessite alors 3.9 Mo de données ! Le bitmap (extension BMP) fonctionne ainsi, et donc occupe beaucoup de place, mais l´image n´est pas modifiée.
C´est justement parce que stocker les informations d´une image sous cette forme est peu intéressante qu´un certain nombre de formats ont été mis au point, dont certains plus particulièrement pour le Web : jpg, GIF et plus récement PNG.
Nous allons donc nous intéresser à ces formats bien particuliers, puisque reconnus par tous les navigateurs. Nous inclueront aussi le JPEG 2000, au sens où il commence lui aussi à percer.

Compresser les données

Pas de mystère pour représenter rigoureusement la même information, il faut jouer des mathématiques et des propriétés de l´image à traiter. Pour faire simple,

• si une ligne de plusieurs pixels sont identiques, il est plus judicieux de coder l´information "n pixels de telle couleur" que n fois "telle couleur" (principe du codage RLE, disponible dans le BMP).
• si certaines zones se répètent, lors des répétitions, il est plus intéressant de dire "à partir de là, c´est comme telle autre zone", et c´est cette fois l´algorithme LZW (GIF) qui intervient.
• si une couleur est très souvent présente, il est dommage de la représenter avec 24 bits... il serait nettement plus intéressant de la remplacer par un format plus léger (quelques bits), quitte à ce que les couleurs "rares" dans l´image soient représentées sur plus de 24 bits. Il suffit alors en début de fichier de donner les correspondances dans une table. Ce principe est utilisée dans le codage de Huffman.

Ces 3 procédés sont les principaux, et on remarque qu´ils se contentent de traduire l´image autrement, sans en altérer le contenu. Pour cette raison, ce sont des algorithmes de compression dits Sans pertes.

Une autre façon de compresser consiste à approximer les pixels par une fonction connue. On y perd de l´information, mais si l´oeil ne peut voir la différence, c´est un peu comme le mp3 en audio comparé au format CD. On parle alors de compression avec pertes. Le lecteur intéressé pour par exemple s´intéresser à la méthode des ondelettes, utilisée par exemple dans le JPEG 2000, et même dans beaucoup d´algorithmes à pertes. La justesse du résultat est paramétrable : plus on augmente la fidélité, plus le fichier devient conséquent en taille. Plus on compresse, et plus l´image se détériore. Reste à voir si pour des images "simples", ce type de compression se montre plus intéressant ou pas que la compression sans pertes.

Propriétés des formats

Le tableau suivant résume les propriétés des différents formats :

Bien que souvent utilisé, nous ne parlerons pas du format TIFF, puisque ce dernier est quasiment inexistant sur Internet.