4. Des images qui s'emballent
Réflexions
Compresser, c'est gagner de la place, c'est remplacer une suite de chiffres par une autre plus courte. Pour arriver à cela, les programmes de compression se basent sur des manières de procéder que l'on appelle des algorithmes.
Ces algorithmes sont généralement plus complexes que celui que nous avons décrit. On peut le deviner en constatant que, dans notre exemple, la solution contient de nouvelles suites de chiffres qui se répètent, ce qui pourrait nous encourager à imaginer une technique plus élaborée permettant une compression encore plus importante.
Nous avons également observé que lorsque les séquences de chiffres identiques sont courtes, on ne fait pas beaucoup de bénéfice. Cela signifie que toutes les méthodes ne conviennent pas dans tous les cas.
Pour laquelle de ces deux images notre méthode élémentaire s'avèrerait-elle la plus efficace ? Et pourquoi ?
Le taux de compression sera nettement plus important pour la première image évidemment. Les couleurs y sont moins nombreuses et surtout, de nombreux pixels voisins ont la même couleur. La méthode n'est pas du tout adaptée pour la seconde image dans laquelle les transitions sont fréquentes
Ce simple exercice nous suffit à distinguer deux grandes techniques de compression. Celles qui sont utilisées pour des images simples, de petite taille, comprenant généralement peu de couleurs et celles qui sont utilisées pour des images naturelles (photographies), qui contiennent de nombreuses couleurs et que l'on souhaite conserver dans une taille suffisante.
La compression sans perte
Lorsque vous achetez un meuble à monter, il est généralement emballé de manière telle que vous puissiez le transporter facilement. Son volume est réduit. Il en va de même pour la compression des fichiers et des images en particulier.
Notez que le principe de la compression n'est lié qu'aux problèmes de transport et de stockage. Cela veut dire que pour être traitée en mémoire centrale, en vue d'être affichée ou imprimée, une image doit être décompressée. « Sans perte » signifie que l'image avant la compression et après la décompression est rigoureusement la même.
Il existe deux formats de compression d'images sans perte très courants sur le Web. Les connaissez-vous ?
Le format GIF est un de ceux-là. Sa limite principale est de ne pouvoir coder les images qu'en 256 couleurs. Il est donc réservé à des images contenant peu de couleurs et d'une taille plutôt petite ne permettant pas de distinguer trop de nuances. Pour cette raison, il se raréfie.
Il est aujourd'hui supplanté par le format PNG. La technique de compression développée en PNG est plus efficace que la compression GIF. De plus, PNG accepte le codage des images matricielles en 24 bits et même au-delà. C'est ce qui explique son succès.
Les codages GIF et PNG n'utilisent pas les mêmes algorithmes. Toutefois, ces algorithmes s'inspirent de la technique élémentaire de codage que nous avons proposée dans la mise en situation.
La compression avec perte
Commençons par une question.
Connaissez-vous un type d'images auquel les formats précédents conviennent moins ou pas du tout ?
La photographie d'un paysage, par exemple, et donc les images naturelles s'accommodent mal de ces techniques car elles sont trop riches en nuances. Le format PNG pourrait à la limite convenir pour de petites photos dont on peut se servir comme vignettes ou comme icônes dans une page Web, mais certainement pas aux photographies de dimensions normales.
Pour ces images et spécialement pour elles, des experts ont défini un format particulier. Le principe est très différent du précédent. Il est basé sur des considérations physiques (perception humaine des fréquences lumineuses) et mathématiques (algorithmes complexes). Cela consiste, une fois le codage effectué, à effectuer une approximation sur le résultat. Cette approximation a pour conséquence de réduire le poids du fichier de manière intéressante (de l'ordre d'un facteur 10). Lorsque l'image est décompressée, elle est pratiquement semblable au niveau de sa perception car les différences sont indétectables.
Connaissez-vous son nom ?
Il s'agit du format JPEG. Son nom est l'abréviation de Joint Photographic Experts Group, ce qui montre que ce format a été conçu spécifiquement pour des images du type photo.
On parle de compression avec perte parce que l'image n'est plus exactement la même que l'image de départ. Mais perte ne signifie pas nécessairement perte observable de qualité. En revanche, l'approximation dont nous avons parlé peut être plus ou moins importante. Cela signifie qu'on peut obtenir des taux de compression plus ou moins importants. Si le taux de compression choisi est important, une légère dégradation de l'image est possible.
Observez cette photo prise dans la ville de Colmar. Ceci est une réduction. La définition de l'original est de 2592 pixels sur 1944. Le poids du fichier est de 14,4 Mo.
Compressée pour obtenir un maximum de qualité, elle pèse 2,4 Mo. Compressée pour obtenir un minimum de qualité, elle pèse 279 Ko.
Observons maintenant, en taille réelle, les détails d'une partie de l'image : le sommet de la maison située au centre. Observez les différences.
Détails de l'image peu compressée
Détails de l'image très compresséePrenons un autre exemple, et donc une autre image. Nous choisissons un taux de compression minimum. Observez le poids annoncé du fichier.
Si nous décidons de choisir un taux de compression moyen, voyez comment le poids évolue.
L'évolution du poids n'est pas linéaire. Il faut donc trouver le bon compromis et faire en sorte que la qualité de l'image ne diminue pas.
