Petit précis de gestion des images dans un document

L'image en mode point (Bitmap)

Principe

Une image en mode point, obtenue avec une caméra sur un microscope optique (B. Bazer-Bachi, INL, 2010).

Ce type d’image provient d’appareil photo, de scanner, de caméra, etc. Un exemple typique est donné sur la figure ci dessus avec une image prise au microscope optique équipé d’une caméra.

Les images en mode point contiennent une matrice de pixels, chaque pixel décrivant un point de l’image : il contient les valeurs de couleur et de luminosité du point, en général codées à partir des niveaux des 3 composantes fondamentales rouge, vert et bleu (RVB). Le nombre de points contenus dans l’image n’est pas infini, il dépend des capacités de l’appareil photo ou du dispositif de numérisation, souvent exprimées en MégaPixels (MP). L’image de la figure ci dessus contient 2020×1482 pixels, soit quasiment 3 MP. Si l’on agrandit fortement la zone encadrée sur cette image, on ne peut pas obtenir plus d’information qu’elle n’en contient : les pixels sont alors visibles, et un effet d’escalier apparaît (même si souvent les applications bureautiques lissent l’image à l’écran, pour minimiser cet effet d’escalier). Vous pouvez zoomez sur la figure pour voir cet effet. Il est possible de procéder à différents traitements d’interpolation pour lisser l’image agrandie, mais globalement on atteint vite les limites : il n’est pas possible de révéler des détails qui n’existent pas dans l’image initiale. Bien évidemment, plus l’image contient de pixels au départ, et plus le poids du fichier est importante.

Détail agrandi de la figure précédente. Les pixels sont visibles, ce qui donne naissance à un effet d’escalier.

Ce type d’image n’est pas adapté à l’insertion de schémas ou de courbes scientifiques, car les effets d’escalier et de compression d’image peuvent être bien moches :

Exemple de courbe insérée au format image en mode point dans un document. Les effets d’escalier et de compression JPEG sont bien visibles.

Les formats de fichiers en mode point

Différents formats de fichiers existent pour coder la matrice de points de ce type d’image. Ces formats vous sont proposés quand vous enregistrez une image dans un logiciel de traitement de photos ou de dessin. Le format de fichier choisi n’a pas d’impact sur le nombre de pixels contenus dans l’image. La différence se situe surtout au niveau l’organisation et de la compression utilisées pour stocker les données. Voici les formats les plus courants :

  • Bitmap (.BMP) : c’est le format le plus basique. La matrice est stockée dans son intégralité, sans compression. C’est le format qui donne le plus gros fichier, sans aucune perte de qualité.
  • Tiff (.TIF) : Peut générer aussi de gros fichiers, mais utilise un mécanisme de compression des données non destructif (analogue au format ZIP). Le fichier est donc en général 2 fois moins gros que l’équivalent en BMP, sans perte de qualité.
  • Jpeg (.JPG) : Le format le plus répandu, très adapté à la compression des photographies. Il permet de réduire considérablement le poids des fichiers, car il utilise un mécanisme de compression des données destructif, basé sur les transformées de Fourier. Il faut alors trouver un compromis entre la qualité de l’image et le poids du fichier : plus c’est compressé, plus le fichier est petit, mais plus la qualité s’en ressent. Notons que pour un même facteur de compression la taille du fichier va varier selon la complexité (quantité de détails) de l’image. Une très bonne illustration de ce sujet avec des images photographiques est donnée sur http://regex.info/blog/lightroom-goodies/jpeg-quality.

Détails d’une même photographie enregistrée en JPEG sous différents niveaux de compression (et donc de qualités). La taille indiquée est celle du fichier complet. L’image entière fait 12 MP, et le fichier JPEG d’origine fait 4,55 Mo. La dégradation est particulièrement visible dans les aplats de couleurs :

Qualité JPEG 80/100 ; Taille du fichier 930 Ko

Qualité JPEG 50/100; Taille 628 Ko

Qualité JPEG 30/100 ; Taille 268 Ko

  • Png (.PNG) : format utilisant une compression des données non destructive. Son avantage principal est de préserver les textes et courbes au milieu de grands aplats de couleur uniforme, avec une réduction de taille importante du fichier. Il évite ainsi les effet destructifs de la compression JPEG. Format recommandé pour une image avec des aplats de couleurs uniformes, une copie d’écran par exemple, mais peu efficace en terme de compression sur une photo. Il est reconnu par les navigateurs web.

Copie d’écran enregistrée sous différents formats. Notez comme le format PNG préserve bien le rendu du texte, avec une taille de fichier très faible par rapport au JPEG. N’hésitez pas à zoomer pour mieux voir les différences :

PNG : taille 4,41 ko

JPEG : qualité 80/100, taille 16 ko

JPEG : qualité 50/100, taille 12 ko

 

Il y a aussi différents formats liés à chaque logiciel : PSD pour Photoshop, PCX pour Gimp, etc. ces formats contiennent plus d’informations que la seule image (calques, objets vectoriels, polices…), afin de conserver des possibilités importantes d’édition. Évitez en général d’insérer directement ces formats d’image dans un document : cela risque de ne pas s’afficher correctement, et de poser des problèmes de compatibilité entre différents ordinateurs (et systèmes). Il vaut mieux leur préférer les formats génériques, tels que ceux présentés plus haut.

Share

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *