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Définition, résolution et compression JPG … Le b.a. ba de la photo numérique.

Définition, résolution et compression JPG, les bases de la photo numérique

Comprendre les notions de définition, de résolution et de compression est un enjeu de la photo numérique, pour la distribution des fichiers et l’exploitation des images qu’ils contiennent. Cet article a pour objectif de reposer les bases de l’image matricielle ou bitmap que nous manipulons quotidiennement sur nos ordinateurs, pour les stocker, les partager… en connaissance de cause.

Avec le développement de notre application web Alpha Studio pour les photographes et les éditeurs, chez E SYSTEMES on s’interesse de près à la photographie. Et lors de nos échanges avec les professionnels du monde de l’image, on réalise parfois que certaines notions concernant la photo numérique sont un peu floues. Entre nous, un rappel des bases ne peut pas nous faire de mal !

Les mots clefs de la photo numérique

  • La définition. Elle correspond à la largeur et hauteur de votre image numérique exprimée en pixels. Plus il y a de pixels dans une image pour représenter son contenu, plus l’image est définie, mais aussi, plus le fichier est volumineux.
  • La taille, ou la dimension, s’exprime en cm ou en pouces. On n’en parle que dans le monde physique, la taille correspondant à la taille physique de l’image une fois imprimée.
  • La résolution est ce qui lie la taille à la définition. C’est la quantité de pixels qu’il y a sur une longueur physique donnée, comme sur un flyer, une affiche ou un tirage photo. La résolution s’exprime en ppp (points ou pixels par pouce), et usuellement en anglais en dpi (dot per inch). A l’impression, plus la valeur de la résolution est élevée, plus la densité de pixels est importante et plus l’image présente du détail.
  • La compression. Le format JPG est un format de sortie ou de transport. On enregistre le fichier de son image de façon à obtenir le meilleur rapport qualité / poids du fichier pour une distribution et une exploitation optimisée.

Le format JPG

Définition, résolution et compression JPG … Le B.A. BA de la photo numérique.
Enregistrer une photo au format jpeg est la garantie que celle-ci sera lisible partout et téléchargeable facilement. Le format JPG ou Jpeg (Join Photographic Experts Group) tient son nom d’un groupe d’experts qui a spécifié la norme dans les années 90. Ce format est un format de sortie, conçu pour un transport aisé et une distribution facilitée.

On peut comparer le format JPG de l’image au format MP3 pour le son ou la musique numérique :

  • Il est universel et lisible par tout type d’appareil numérique et logiciel de retouche photo.
  • On choisit soi même le niveau de compression du fichier pour une diffusion optimisée du fichier de la photo.
  • Son faible poids facilite le téléchargement et le partage sur internet et les réseaux. Plus la compression est importante, plus le poids du fichier poids est réduit. Une compression trop importante peut nuire à la qualité, avec l’apparition sur le visuel d’artefacts de compression.
  • L’image est de qualité à condition de bien choisir son niveau de compression.

A chaque fois qu’on enregistre un même fichier JPG au format JPG, on provoque naturellement une nouvelle compression, et par la même une nouvelle dégradation des pixels de l’image.

  • Cette dégradation n’est souvent visible qu’après des dizaines d’enregistrements.
  • N’oublions pas que le JPG est un format de transport. Une fois le fichier JPG récupéré, un éventuel traitement de l’image, comme une retouche par exemple, se fera dans un autre format, comme PSD (photoshop). Quitte à recompresser l’image dans un fichier JPG après traitement, et là, sans perte de qualité.

La qualité d’une image Jpeg sera excellente à condition de respecter quelques règles et de comprendre les concepts de définition et de compression de l’image.

Deux facteurs influent sur le poids du fichier JPG final : la définition de l’image et la compression

Définition de l’image et résolution

La définition de l’image

La définition d’une image numérique se mesure en pixels.

La définition d'une image numérique se mesure en pixels

Toutes les images numériques sont constituées d’une “grille” de points élémentaires que l’ont appelle les pixels. On mesure donc la taille ou la définition de l’image en pixels en comptant le nombre de pixels sur la largeur et sur la hauteur.

  • Par exemple une image de 7000 × 4600 pixels

On peut également faire la multiplication hauteur par largeur pour obtenir une définition d’image en Mégapixels

  • 7000 × 4600 = 32 200 000 soit 32 Mégapixels

Plus il y a de pixels dans une image, plus le poids du fichier est important, c’est un des deux facteurs qui influent sur le poids du fichier final pour sa distribution.

La résolution de l’image

Parler de la résolution d’une image n’a de sens que pour son affichage ou son impression. On ajoute la notion de dimension, celle du tirage photo ou celle de l’impression, sur un flyer ou dans un journal.

  • La dimension de l’image se mesure en centimètres (ou en mètres…)
  • La résolution se mesure en dpi (dot per inche) ou ppi (point ou pixel par pouce)

La résolution est ce qui lie la taille en pixels (ou la définition) à la dimension en centimètres dans le monde physique. Cela correspond à la quantité de pixels qu’il y a sur une longueur donnée. Plus cette valeur est élevée, plus la densité de pixels est importante sur une longueur physique donnée.

  • Un écran présente, par exemple, une résolution de 72 dpi : 72 pixels pour un pouce (2,54 cm)
  • Une image de 720 pixels de large occupera 10 pouces, soit 25,40 cm.
  • Pour l’impression offset la résolution est de 300 dpi : 300 pixels pour un pouce (2,54 cm)
  • Une image de 3 000 pixels de large occupera 10 pouces, soit 25,40 cm.
  • Notre image de 720 pixels occupera 2,4 pouces (720 / 300), soit 6 cm.

La résolution en DPI exprime la densité de pixels pour l'impression

A noter que les matériels d’impression récents disposent d’algorithmes performants, des fonctions qui permettent d’imprimer de grandes dimensions avec moins de pixels. D’autre part, plus l’impression est grande (4 × 3 mètres par exemple), moins la qualité requise est importante. Ces tirages sont prévus pour être vus de plus loin.

La résolution d’impression d’un fichier numérique n’influe pas sur le poids du fichier numérique, mais sur la qualité de la sortie imprimée du tirage.

Certes, plus le fichier photo présente une taille importante en pixels plus sa dimension imprimée pourra être grande sans nuire à la qualité de l’impression. La dimension possible en centimètres pour une photo dépend directement de la résolution du matériel d’impression ou des conditions du tirage photo.

Quelques exemples de dimensions physiques, selon la définition de l’image en pixels et la résolution d’impression

  • Un capteur produit une image de 8256 × 5504 ( soit les 45,4 MégaPixels d’un Nikon D850)
  • A 72 dpi une image physique de 291 × 194 cm.
  • A 200 dpi une image de 105 × 71 cm.
  • A 300 dpi une image de 70 × 47 cm.
  • Une image de 400 × 300 cm est en fait une projection d’un 30 × 40 cm à 300 dpi.
  • On a besoin de 3543 × 4724 pixels. pas plus…
  • 30 × 40 cm est l’équivalent d’un double page de magazine.

On peut considérer qu’une résolution d’image d’environ 7000 × 4600 pixels, soit 32 Mégapixels, couvre la plupart des besoins de tirage ou d’impression photo. C’est d’ailleurs une définition maximale que vous trouverez dans la plupart des bibliothèques d’images.

La compression JPG

On a vu que la définition en pixels de l’image influe sur le poids du fichier de sortie. Réduire la définition, ou le nombre de pixels présents dans l’image réduit le poids du fichier.

Un autre facteur influe sur le poids final du fichier : la compression JPG. Le format JPG est un format de sortie et optimisé pour le transport du fichier. Les caractéristiques du format et les réglages possibles vont permettre de réduire la taille du fichier JPG final. La compression JPG est “destructive”, c’est à dire que pour réduire la taille du fichier les informations de l’image vont être ré-écrites. Le fichier est modifié de façon définitive. Ce fait n’empêche pas, en choisissant le facteur de compression adapté, d’obtenir des fichiers plus légers avec un contenu de qualité.

A quel moment intervient la compression du fichier ?

On compressera son fichier au format JPG, juste avant sa distribution, après les opérations de retouche éventuelles, ou d’équilibrage des couleurs, et tout autre travail sur l’image.

Compression à la prise de vue

La prise de vue fourni le fichier source. Le photographe peut choisir d’enregistrer les images au format RAW, de façon à les “développer” plus tard avant de les distribuer au format JPG, une fois les retouches ou autres manipulations terminées.

Pour une certaine typologie de prise de vues, on enregistre directement les images en JPG, en “sortie de capteur”. Les appareils photos proposent des options de compression directement dans les réglages :

  • CANON propose 2 réglages de compression, avec ou sans, applicables aux différentes résolutions
  • NIKON, 3 réglages : Fine (la meilleure qualité), Normal et Basic (la qualité la plus faible). Le réglage par défaut est Normal.
  • PENTAX, de “une étoile” (compression maxi) à “trois étoiles” (compression mini). Le réglage par défaut est 2 étoiles.

Le photographe peut décider de distribuer directement ses fichiers en JPG, sans “post traitement” et choisir la compression “Normal” de son appareil photo.

Compression après la prise de vue

Dans bien des cas, si on ne choisit pas le format “RAW” de son boitier, on pourra préférer un réglage sans compression pour la prise de vue, ce qui peut produire des images “lourdes”, pour ensuite les traiter sur un ordinateur (retouche, couleur, contraste…), avant de les ré-enregistrer en JPG avec un réglage de compression plus adapté à la livraison, au stockage ou à la diffusion. On pourra aussi dans ce même but d’optimisation réduire la dimension de l’image.

Par exemple, notre NIKON, avec ses images de 8256 × 5504 (45,4 MégaPixels) produit des JPG sans compression qui “pèsent” plus de 35 Mo ! On “développe” ses photos dans des logiciels comme PhotoShop ou LightRoom, par exemple, pour réduire le poids en augmentant la compression JPG.

La compression se mesure généralement dans ces logiciels sur une échelle de 0 à 100, où 100 représente la compression minimum ou, si vous préférez la qualité maximale. Un réglage “classique” pour cette compression correspond à la compression “normal” des boitiers photo : entre 70 et 80 est un bon compromis qui permet de distribuer une image souvent à plus de la moitié de son “poids” original sans perte de qualité notable.

Pour reprendre l’exemple de notre Nikon avec ses images de 35 Mo (MégaOctets), leur appliquer un facteur de compression de “80” permet de réduire le poids du fichier autour des 15 Mo ! Et sans perte de qualité notable.

Ci dessous un exemple illustré de compression JPG :

Exemple de compression JPG à qualité égale

On voit dans cet exemple que les 5,2 Mo (MégaOctets) de l’image originale sont loin d’être utiles en relation avec les temps de transfert et l’espace disque occupé réduits après la compression à 80 du fichier JPG. Pas de perte de qualité, et le fichier pèse désormais 2,1 Mo. Soit plus de 2 fois moins “lourd”, 2 fois moins d’espace de stockage occupé, et des temps de téléchargement plus de 2 fois plus rapides…

En conclusion. Pour le stockage et la diffusion, la compression JPG bien maîtrisée permet :

  • de réduire le “poids” du fichier de façon significative
  • la réduction du poids du fichier réduit en proportion les temps de transfert sur les réseaux, dans les échanges
  • l’espace disque global pour le stockage des fichiers est économisé. Vous pouvez stocker plus de photos dans le même espace.
  • la qualité de l’image est préservée si on applique des réglages corrects sur le fichier.

Prendre les bonnes décisions sur la compression et la dimension des images pour leur diffusion ou le stockage influe donc directement sur le plan des coûts d’exploitation, du temps passé à l’échange des images (téléchargement, partage…) sans nuire à la qualité des visuels.

A propos du format JPG sur Wikipedia
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