Les fichiers images

Un grand nombre de formats de fichiers d’images existent. Ils ont chacun leur spécificité. Les plus couramment utilisés sont : BMP, TIFF, PNG, JPEG et GIF. Tous ne sont pas adaptés à l’analyse d’image. Ainsi, les 3 premiers sont appelés “lossless” car ils préservent la valeur originale des pixels. Les 2 derniers sont au contraire “lossy”: des algorithmes de compression modifient la valeur de certains pixels afin de réduire la taille des fichiers tout en maintenant une qualité visuelle acceptable pour des applications de la vie courante.

La figure suivante illustre la conversion d’une image Tiff en image PNG ou JPEG.

Une image 16 bits originalement sauvegardée au format Tiff (à gauche), puis convertie au format PNG (au centre) et JPEG (à droite). Il est notable que la valeur de certains pixels est modifiée dans l’image JPEG (effet d’adoucicement) mais pas dans l’image PNG. La taille respective de chacun des fichiers est 526 ko, 114 ko et 23 ko. Une image 16 bits originalement sauvegardée au format Tiff (à gauche), puis convertie au format PNG (au centre) et JPEG (à droite). Il est notable que la valeur de certains pixels est modifiée dans l’image JPEG (effet d’adoucicement) mais pas dans l’image PNG. La taille respective de chacun des fichiers est 526 ko, 114 ko et 23 ko.

Une image 16 bits originalement sauvegardée au format Tiff (à gauche), puis convertie au format PNG (au centre) et JPEG (à droite). Il est notable que la valeur de certains pixels est modifiée dans l’image JPEG (effet d’adoucicement) mais pas dans l’image PNG. La taille respective de chacun des fichiers est 526 ko, 114 ko et 23 ko.

Les formats “lossless”

TIFF (Tagged Image File Format)

Le format TIFF est extrêmement flexible et peut prendre en charge diverses options de compression (y compris sans compression), de profondeur de couleurs et de couches alpha. Il prend également en charge plusieurs images dans un même fichier (hyperstack). Il est couramment utilisé pour stocker des images de haute qualité, en particulier dans le domaine de la photographie, de l’imagerie médicale et de l’archivage d’images. La taille des fichiers TIFF dépend des options de compression et de la résolution, ce qui signifie que les fichiers peuvent être volumineux.

BMP (Bitmap)

Le format BMP est généralement non compressé, ce qui signifie que chaque pixel de l’image est stocké individuellement avec une grande précision. Cela garantit une qualité d’image élevée, mais les fichiers sont relativement volumineux. Les fichiers BMP peuvent prendre en charge la transparence en utilisant un canal alpha, ce qui permet de créer des images avec des parties transparentes.

PNG (Portable Network Graphics)

Le PNG utilise une technique de compression sans perte appelée “compression de données par différence” ou “compression de données delta”, ce qui signifie qu’il n’y a pas de perte de qualité lorsque l’image est enregistrée au format PNG. Au lieu de compresser l’image en supprimant des données, comme le fait la compression avec perte (comme JPEG), le PNG cherche à identifier et à représenter de manière plus efficace les motifs répétitifs ou les similitudes entre les pixels adjacents. Avant de compresser les données, le PNG applique une série de filtres prédictifs aux lignes de pixels de l’image. Ces filtres sont conçus pour réduire la quantité d’information redondante dans l’image. Ils peuvent prédire la valeur d’un pixel en fonction des pixels adjacents, ce qui permet de stocker l’écart entre la valeur prédite et la valeur réelle, plutôt que de stocker chaque valeur de pixel individuellement.

Ce format prend en charge la transparence, ce qui en fait un choix populaire pour les images avec des parties transparentes.

Les formats “loosy”

JPEG (Joint Photographic Experts Group)

Le format JPEG utilise une compression avec perte pour réduire la taille des fichiers. Cela peut entraîner une perte de qualité perceptible si la compression est trop élevée. JPEG ne prend pas en charge la transparence (pas de couches alpha). JPEG est couramment utilisé pour les images destinées à la diffusion en ligne, telles que les images sur le Web et les photographies, mais il n’est pas recommandé pour l’analyse d’images.

GIF (Graphics Interchange Format)

Bien que le format GIF puisse utiliser la compression, il est généralement associé à la compression avec perte, ce qui peut entraîner une perte de qualité. Il en charge la transparence, bien que de manière binaire (un pixel est totalement transparent ou totalement opaque). GIF est souvent utilisé pour créer des images animées (GIF animés) en affichant une séquence d’images. Il n’est pas adapté à l’analyse d’images.