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Bases numériques


Le numérique prend de plus en plus de place dans nos activités de photographes, qu'il s'agisse de la prise de vues, de la retouche ou du traitement des images, ou encore de l'impression. Nous constatons cependant que si les matériels et logiciels se répandent largement et rapidement, il n'en va pas de même pour les notions fondamentales; nous allons donc essayer de faire le point.


Taille d'une image - Définition d'affichage - Magiques 72 dpi ? - Résolution d'impression - Extrapolation - La bonne résolution - Le poids des images - Formats d'enregistrement et compression




Taille d'une image

La taille d'une image est définie par le nombre de pixels qui la composent verticalement et horizontalement, le pixel étant le plus petit élément de l'image, petit carré que l'on observe quand on grossit l'image à l'écran. On parle, par exemple, d'une image de 450x300 pixels. C'est une manière absolue de chiffrer la taille de l'image, à ne pas confondre avec la place qu'occupera l'image sur l'écran de l'ordinateur !

La place que prend l'image sur l'écran dépend en effet de la définition du moniteur (voir ci-dessous).
Par exemple, une image de 750x550 pixels affichée à 100% occupera la quasi totalité de l'écran si la définition du moniteur est de 800x600 pixels; elle occupera une place beaucoup plus petite pour un affichage de 1024x768 tandis qu'elle n'apparaîtra pas dans sa totalité avec une définition de 640x480.

Définition d'affichage

Les cartes graphiques et les moniteurs des ordinateurs ne peuvent afficher qu'un nombre maximum de pixels en largeur et en hauteur en fonction du nombre de couleurs (ou de nuances de gris) désirées. Les définitions les plus courantes sont  : 1024x768 – 1280x1024 pixels. Si vous créez votre propre site, il faut penser au fait qu'à l'heure actuelle la majorité des "internautes" utilise une définition de 1024x768 pour accéder à internet; aussi les images destinées à être affichées sur des sites web devront-elles avoir des dimensions de l'ordre de 900x650 pixels (il faut en effet tenir compte des éléments "fixes" des navigateurs qui prennent de la place) si l'on veut que l'utilisateur puisse les voir dans leur totalité sans défilement.

Magiques 72 dpi ?

On entend dire et on lit (trop) souvent qu'une image destinée uniquement à l'affichage sur internet doit avoir une résolution de 72 dpi. C'est tout simplement faux ! Cette valeur provient des tout premiers écrans MacIntosh qui, effectivement avaient une définition fixe de cet ordre; mais cela n'a absolument plus aucun sens aujourd'hui. L'unité de mesure en "dpi" (voir ci-dessous) ne sert qu'à l'impression. Sauf rééchantillonnage (voir "Extrapolation" ci-dessous), modifier cette valeur ne change rien au nombre de pixels contenus dans l'image et donc à sa qualité.

Mais je sens bien que vous ne me croyez pas. L'illustration valant de longs discours, je vous propose trois images identiques de 250x392 pixels. La première a une résolution de 10 dpi; la seconde de 72 dpi et la troisième de 300 dpi. Voyez-vous une différence à l'écran ?
Notez au passage que le poids des fichiers est rigoureusement le même : 288 ko (39 ko après compression JPEG - voir le chapitre sur la compression), ce qui corrobore bien le fait que les "dpi" ne jouent aucun rôle. Sous chaque image sont indiquées les dimensions qu'elle aura à l'impression - c'est là, et uniquement là, que la différence sera sensible car la différence de résolution est de taille.

10 dpi   72 dpi   300 dpi
10 dpi : 63,5 x 99,57 cm   72 dpi : 8,82 x 13,83 cm   300 dpi : 2,12 x 3,32 cm

Si vous êtes encore sceptiques et si vous avez une connexion à haut débit, je vous invite à venir voir la page que j'ai réalisée spécialement à votre intention.
Attention, cette page est très lourde car s'y trouvent des extraits des images ci-dessus dans des dimensions beaucoup plus grandes et à des compressions plus faibles ! Maintenant que vous êtes prévenus, vous pouvez cliquer ici. La page s'ouvrira dans une nouvelle fenêtre et vous pourrez revenir ici en fermant la fenêtre.



Le tableau ci-dessous donne la définition apparente de différents écrans en fonction, d'une part, de leur taille "physique" (diagonale et largeur, en pouces) et, d'autre part, de la définition (en pixels) sélectionnée dans les options du pilote de la carte graphique. Là encore, il est clair que les "magiques 72 dpi" sont plus proches du mythe que de la réalité !

Définition apparente des différentes tailles d'écrans
Taille écran,
Définition
14 "
Largeur 9,7 "
15 "
Largeur 10,6 "
17 "
Largeur 12,5 "
19 "
Largeur 14,4 "
21 "
Largeur 15,9 "
640 x 480 66 dpi 60 dpi 51 dpi 44 dpi 40 dpi
800 x 600 82 dpi 75 dpi 64 dpi 56 dpi 50 dpi
1024 x 768 106 dpi 97 dpi 82 dpi 71 dpi 64 dpi
1152 x 864 119 dpi 109 dpi 92 dpi 80 dpi 72 dpi
1280 x 1024 132 dpi 121 dpi 102 dpi 89 dpi 80 dpi
1600 x 1200 165 dpi 151 dpi 128 dpi 111 dpi 101 dpi


Résolution d'image imprimée

Lorsque l'on parle de la résolution de l'image imprimée, une autre unité intervient : le nombre de points par unité de surface. On pourrait exprimer cette unité en millimètres, mais c'est l'usage du pouce (25,4 mm) qui domine largement. On parle donc de "dpi" (dots per inch – points par pouce). Cette densité est très importante au stade de l'impression car c'est elle qui va déterminer la qualité de l'image finale.

Supposons en effet que l'on ait une image de 2240x1680 pixels (cas d'un appareil numérique avec capteur CCD 4 Mpixels); si on l'imprime à 300 dpi, elle fera environ 7,5 pouces de large (19 cm) sur 5,6 pouces de haut (14,2 cm); si on l'imprime à une résolution de 100 dpi, elle passera à 22,4 pouces (57 cm) sur 16,8 (42,7 cm). Le nombre de points élémentaires, les pixels, n'ayant pas augmenté, on comprend que la qualité résultante diminuera fortement puisque chaque point élémentaire devra être artificiellement grossi pour remplir l'espace le séparant de ses voisins.

"Règle du pouce"
On demande souvent quelle est la dimension que l'on peut atteindre à l'impression avec tel appareil numérique ou tel fichier. Voici une petite règle mnémotechnique : divisez par 100 les dimensions en pixels du fichier natif et vous obtenez les dimensions en cm de l'image imprimée sans perte de qualité; exemple : 2000x3000 = 20x30 cm. [Voir ci-après "La bonne résolution"]

Extrapolation

Pour éviter cet effet de grossissement tout en permettant des impressions d'assez grande taille, les logiciels proposent une fonction de "rééchantillonnage" : le logiciel analyse la composition (couleur, contraste) des pixels existants et s'efforce de remplir avec des pixels de même composition les espaces laissés libres par l'augmentation de la surface.
On comprend que cette opération peut donner d'assez bons résultats si le nombre de pixels à extrapoler n'est pas trop important et si l'image est surtout composée de grandes zones uniformes. Il n'en reste pas moins qu'il s'agit d'une méthode artificielle de "création" de pixels et je pense qu'on ne peut pas encore générer parfaitement des pixels absents de l'image d'origine.

La bonne résolution

Il n'existe pas de résolution optimale de l'image dans l'absolu car tout dépend de l'usage final. Il ne sert à rien en effet de disposer d'une image de grande taille en qualité d'impression si celle-ci n'est destinée qu'à figurer sur un site web, d'autant plus que le poids des fichiers est une contrainte non négligeable [voir ci-dessous "Le poids des images"].
On a vu au chapitre "Définition d'affichage" qu'une taille d'environ 900x650 pixels permet d'afficher une image en plein écran et sans défilement sur la majorité des moniteurs dans les résolutions utilisées aujourd'hui.

Le problème de la résolution adaptée à l'impression est un peu plus ardu car de nouveaux paramètres entrent en jeu, notamment le type et la qualité de l'imprimante, le logiciel de pilotage, le papier, les encres, etc. Sans entrer dans les détails, sachez que l'on considère qu'une résolution d'impression de 300 dpi est une valeur optimale (même si votre imprimante est donnée pour 1200 dpi, ou plus, car il ne s'agit pas "des mêmes" dpi), mais il est normalement possible d'obtenir d'excellentes images sur une imprimante jet d'encre personnelle avec une résolution de 240 dpi. Toutefois, seuls des essais comparatifs successifs vous permettront de déterminer quelle est la résolution idéale pour votre matériel.

Idéalement, il faudrait que l'image imprimée ait la même taille que l'image d'origine, sans "gonflement" artificiel par extrapolation. Une photo de 2240x1493 pixels permettra d'avoir un tirage 19x12,6 à 300 dpi, 22x14,5 à 260 dpi et 22,7x15 cm à 250 dpi; dans les trois cas, le poids du fichier sera de 9,5 Mo. Pour approcher les dimensions de tirages argentiques, il faudrait que l'image fasse 2700x1800 pixels afin d'obtenir des tirages de 22,8x15,2 à 300 dpi, 26,4x17,6 à 260 dpi et 27,4x18,3 à 250 dpi, le fichier pesant alors 14 Mo.

Le poids des images

Pour obtenir un tirage 20x30 cm à 300 dpi, il faut que l'image initiale comporte 2362x3543 pixels, le fichier résultant faisant 24 Mo. Si l'on passe au format 24x36 cm, le fichier pèse 36 Mo et il fera plus de 53 Mo pour une impresssion en 30x45 cm. Comme on l'a vu ci-dessus, on peut réduire quelque peu le poids du fichier en optant pour une résolution d'impression de 250 dpi ou un peu moins, mais seuls des essais successifs avec la même image test vous permettront de déterminer à partir de quelle résolution votre imprimante donne de bons résultats.

On comprend aisément que des fichiers de ce poids ne sont pratiquement pas transmissibles par internet et ne pourront être transférés d'un ordinateur à un autre qu'en utilisant des moyens de stockage de grande capacité (par exemple, CD Rom, cartes mémoire, clés USB). Ils seront également longs à ouvrir, à visualiser et à "traiter" si l'on ne dispose pas d'un ordinateur doté d'une bonne carte graphique et d'au moins 512 Mo de mémoire vive (RAM); un disque dur rapide et de grande capacité apportera un confort supplémentaire. En revanche, la performance et la "vitesse" du processeur ne jouent pas un grand rôle, sauf si l'on utilise des filtres générant des effets complexes comme on en trouve dans les logiciels de traitement de l'image (Photoshop, Paintshop Pro, par exemple). Enfin, il est évident que le temps de traitement de l'image par l'imprimante s'allonge considérablement en fonction du poids du fichier.

Formats d'enregistrement et compression

Les logiciels de traitement de l'image, mais aussi les scanners et quelques rares appareils de prise de vues, permettent de choisir entre différents formats d'enregistrement dont les principaux sont les suivants :
  • TIFF (.tif) : format très répandu; autorise la compression LZW non destructive (voir ci-dessous).
  • JPEG (.jpg) : format également très répandu, notamment pour les images destinées à être affichées sur l'internet; permet des taux de compression très élevés mais avec détérioration.
  • JPEG 2000 (.jp2) : nouveau format JPEG qui utilise une nouvelle méthode de compression par ondelettes (wavelet); des taux très élevés de compression peuvent être atteints, quasiment sans dégradation de l'image. Ce format "révolutionnaire" est actuellement (été 2002) en cours de diffusion et de généralisation - les logiciels de retouche et navigateurs "anciens" n'étant pas en mesure de générer des fichiers dans ce format et de le décoder, ils doivent être mis à jour; il faudra donc un certain temps avant que le nouveau JPEG ne devienne un standard universel en dépit de ses indéniables qualités.
  • BMP (.bmp) : format graphique "natif" de Windows; pas de compression.
  • GIF (.gif) : format très utilisé sur l'internet mais ne supporte que 256 couleurs; convient donc mieux aux dessins et éléments graphiques qu'aux photographies; compression non destructive.
  • PSD (.psd) : format natif de Photoshop qui permet de conserver notamment les calques, couches, grilles, repères et autres informations précieuses pour le travail avec ce logiciel; pas de compression.
  • PNG (.png) : format non destructif qui n'est pas très répandu mais qui est régulièrement annoncé comme devant s'imposer sur le web... pour en savoir plus, consultez le site consacré à ce format : libpng.org
  • PICT (.pct, .pic, .pict) : Equivalent pour MacIntosh du format BMP mais autorise la compression.
Si vous désirez afficher des photos sur l'internet, si l'on met de côté le format PNG qui, en dépit de ses qualités, n'est pas assez répandu et pas toujours bien interprété par les principaux navigateurs, vous devrez les enregistrer au format JPEG (ou au format GIF si elles contiennent moins de 256 couleurs). En revanche, pour l'archivage et l'impression, nous vous conseillons vivement le format TIFF (ou PSD si vous utilisez Photoshop et que vos images contiennent des calques et autres éléments que vous voulez retrouver ultérieurement, mais attention au poids des fichiers !).

Pour résoudre le problème du poids des fichiers, les logiciels de traitement de l'image disposent de fonctions de compression, certaines méthodes permettant d'atteindre des taux extrêmement élevés. C'est en particulier le cas du format JPEG qui peut réduire la taille du fichier jusqu'à un facteur de 50 environ. Sachant que l'image sera dégradée plus ou moins fortement suivant le taux de compression choisi, et qu'il n'y a pas de "marche arrière" possible pour retrouver l'image de départ une fois la compression effectuée, vous devrez choisir le meilleur (c'est-à-dire le moins mauvais) compromis entre la qualité et le poids du fichier.

Pour voir le résultat de différents taux de compression jpeg (si vous avez une connexion à haut débit), cliquez ici.

Enfin, il est important de ne pas enregistrer plusieurs fois de suite une même image dans ce format : les effets cumulés des compressions successives sont particulièrement dévastateurs ! Vous en aurez d'ailleurs une petite idée en allant voir sur la page précédemment indiquée.
Le format TIFF autorise la compression LZW qui n'entraîne pas de détérioration de l'image mais n'atteint pas les rapports de compression élevés du format JPEG; c'est donc lui qu'on utilisera, avec ou sans compression, pour enregistrer une image dont la qualité d'origine doit être préservée.

* Conseil : Si vous utilisez un appareil numérique de prise de vues, il y a de fortes chances pour qu'il enregistre les images directement au format JPEG sans que vous ayez la possibilité de les enregistrer en TIFF ni de choisir le taux de compression. Dans ce cas, dès que les images auront été transférées sur votre ordinateur, ouvrez-les et enregistrez-les en TIFF (compressé ou non) avant toute autre intervention; ainsi, vous pourrez faire des retouches, recadrages et autres manipulations par la suite sans courir le risque de dégrader votre image par des compressions successives. Ce n'est qu'une fois votre travail complètement achevé que vous pourrez sauver l'image au format JPEG si celle-ci est destinée à une publication sur internet (mais conservez quand même le fichier ".tif", on ne sait jamais !).


Gérard Desroches

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