Cours sur la photo numérique

Cours de photographie (2005-2011)
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Compression : le JPEG

Dans une image numérique, chaque pixel est défini par une série d’informations digitales. Plus l’image est de bonne qualité, plus il y a d’information, plus le fichier est lourd. En conséquence, ces images sont souvent compressées, c’est à dire qu’un codec est utilisé pour réduire le poids de l’image. Différents types de compression existent.

Le JPEG est le codec principalement utilisé en photographie numérique, car il est le mieux adapté à la compression de détails complexes (feuillage d’un arbre, trame d’un pull, etc), et qu’il présente l’avantage que sa compression est réglable.

JPEG est un acronyme de Joint Photographic Experts Group, nom d’un comité créé en 1986 résultant de la fusion de plusieurs groupes (d’où le joint) de professionnels de l’industrie de l’image. Ce comité a donné son nom à la norme ouverte de compression d’images numériques JPEG. Ensuite cette norme a donné son nom au format de données définis et au format de fichier le plus utilisé pour contenir ces données.

Généralement le terme JPEG fait référence à la norme JPEG, formellement ISO/CEI 10918-1 ou UIT-T Recommandation T.81. Cette norme décrit une méthode de compression basée sur le DCT. Elle spécifie uniquement la transformation d’une image brute en une suite de bits. Elle ne spécifie donc pas directement comment stocker les informations sur ses dimensions, son auteur, etc. Ceci est le rôle d’un format de fichier.

GIF - 5.1 ko
Compression et décompression du jpeg
image wikipedia

Le JPEG est un format à perte, qui élimine donc des informations, mais un des points forts de JPEG est que son taux de compression est réglable. Un compromis doit cependant être fait entre le taux de compression et la qualité de l’image compressée. En d’autres termes, le taux de compression ne doit pas être trop élevé, ni l’opération de compression être trop souvent répétée, sous peine de nuire gravement à la qualité générale de l’image. Certains logiciels offrent plusieurs choix pré-programmés de compression et d’autres permettent de l’affiner très précisément.

La règle en matière de compression veut que celle-ci soit la dernière opération faite avant l’utilisation de l’image. Lors de manipulations par ds logiciels graphiques, on règle contraste et chromies, on retouche les détails désirés, omet l’image à sa taille définitive et au moment d’utiliser l’image dans une page web ou l’envoyer à son destinataire, on la compresse. Ceci pour éviter de re-compresser une image compressée, ce qui peut produire des pertes très marquées.

Lorsque la compression est trop forte, ou le nombre de détails trop grand pour être restitué correctement, on obtient ce qu’on appelle des artéfacts (block-artifacts), sous forme de blocs carrés de 8 X 8 pixels. En effet, le jpeg quadrille l’image et l’analyse en bloc de 8 X 8 pixels, l’ensemble de l’images est donc composé pour lui de blocs posés côte à côte, et si un bloc est très dégradé (forte compression), il ne se raccorde pas correctement avec ses voisins, et l’oeil s’en aperçoit.

L'image originale

L'image compressée

La compression JPEG fonctionne mal dans les zones de fort gradient de couleur ; elle maltraite les contours. Par contre, elle respecte les aplats, dès que l’on s’éloigne suffisamment des contours.

Par stephane, 4 novembre 2006