Au fil du temps, plus d’une centaine de formats de fichiers ont été développés pour le stockage de photos et autres graphiques. Cependant, la plupart d’entre eux sont insignifiants, car ils sont peu répandus.
Les formats JPG et PNG, en revanche, comptent, depuis déjà plusieurs dizaines d’années, parmi les formats graphiques les plus utilisés (surtout sur le Web). Ils présentent, tous deux, des avantages et des inconvénients bien différents.
De nouveaux formats d’image, tels que HEIF pour les photos ou WebP pour les graphiques prennent peu à peu leur essor, mais sont encore loin d’atteindre le niveau de diffusion des formats JPG ou PNG.
JPEG est le format de photos le plus courant. La norme de compression d’image de ce format a été définie en 1992 par la norme ISO/CEI 10918-1. La désignation JPEG renvoie au Joint Photographic Experts Group, l’auteur de cette norme. Les extensions de fichiers ne comportent généralement que trois caractères, il a donc été convenu d’utiliser les lettres JPG comme extension des fichiers images.
PNG est un format graphique qui convient particulièrement aux graphiques en mode point, aux captures d’écran et aux logos.
Le format PNG, dont l’abréviation signifie Portable Network Graphics, a été développé par un groupe de travail du World Wide Web Consortium (W3C) dès 1994, avant d’être défini dans la norme ISO/CEI 15948:2003.
PNG fonctionne sans perte et offre la possibilité de définir différentes profondeurs et palettes de couleurs flexibles.
PNG a également été développé dans l’intention de créer une alternative moderne et gratuite au format GIF sous licence : tout comme le format GIF, PNG comporte un canal alpha permettant de définir des zones transparentes dans l’image.
De telles zones sont notamment nécessaires pour la création de logos et d’icônes pour sites Web et applications.
En revanche, contrairement au format GIF, où une seule des 256 couleurs disponibles peut être transparente, PNG offre un canal alpha véritable, permettant l’utilisation de zones partiellement transparentes, par exemple pour la création de fondus.
D’une manière générale, plus le taux de compression d’une photo JPG est élevé, plus sa qualité s’en trouve altérée. Dans les éditeurs d’images, ce taux correspond à la valeur de qualité d’image voulue : 100 correspond ainsi à une image de qualité de cent pour cent, sans compression.
Le niveau de compression et la taille du fichier n’évoluent pas de manière linéaire l’un par rapport à l’autre. Même de faibles compressions, avec lesquelles la qualité d’image reste très élevée, peuvent considérablement réduire la taille du fichier.
Ainsi, par exemple, la présente photo affiche une taille de 22,16 Mo, sans compression, pour une résolution de 4 000 x 1 936 pixels. Au niveau de qualité 95 indiqué, la compression JPEG réduit la taille du fichier à 1,25 Mo.
Sur la plupart des appareils photo et des smartphones, 95 est le réglage de qualité par défaut lors de l’enregistrement de photos au format JPG.
Une compression au niveau de qualité 60 réduit la taille du fichier à 194 Ko, soit environ 15 pour cent de moins que le niveau de qualité 95. La différence est à peine visible dans l’image de l’exemple :
À un taux de compression supérieur, la qualité de l’image est considérablement affectée, tandis que la taille du fichier n’est plus que légèrement réduite. Dans le ciel bleu de l’image de l’exemple, au niveau de qualité 25, on peut clairement noter des artefacts prenant la forme d’anneaux de couleur. Par ailleurs, le dégradé de couleur n’est pas non plus régulier :
À un fort grossissement, les artefacts de la compression JPEG sont visibles même à des niveaux de qualité moyens, comme illustré dans l’exemple suivant. C’est pourquoi la qualité JPG est essentielle pour les photos que vous souhaitez imprimer à très haute résolution par le biais de services en ligne ou aux bornes photo se trouvant dans des magasins partenaires.
L’image agrandie montre que les artefacts de compression apparaissent surtout sur les surfaces monochromes et sur les bordures à haut contrastes. Le format JPG n’est donc pas adapté aux graphiques de zone, aux captures d’écran et aux icônes.
Selon les performances du système et le taux de transfert, l’affichage d’une très grande photo peut prendre un certain temps. Par défaut, les photos JPG sont composées de ce que l’on appelle des coefficients, des blocs de 8 x 8 pixels, stockés les uns après les autres. C’est pour cela que l’image se construit ligne par ligne.
Dans le cas de JPEG progressifs, la valeur de couleur moyenne de chaque coefficient est stockée en premier. Cela permet l’affichage rapide d’une image floue aux pixels grossiers. Les informations concernant les couleurs d’un quart et d’un seizième de chaque coefficient sont ensuite ajoutées. Petit à petit, la qualité d’affichage s’améliore. Dès le début, l’utilisateur peut donc deviner l’image et n’a pas besoin d’attendre la fin de son affichage ligne par ligne.
Les éditeurs d’images traitent chaque pixel d’une image tel qu’il est représenté dans le fichier. Ils ne différencient pas les pixels dont la couleur a été déformée par la compression.
Lorsque vous utilisez un filtre de couleur, appliquez un effet sur une image ou la redimensionnez, elle est recompressée lors de son enregistrement suivant, ce qui en réduit la qualité.
Une fois perdus, les couleurs ou les contrastes de bordures ne peuvent plus être récupérés. Les artefacts de compression augmentent surtout lorsqu’on essaie d’affiner une image ultérieurement. Plus la qualité d’une photo est réduite, plus l’exécution de retouches l’affecte négativement.
Le cas échéant, il ne sert à rien d’augmenter le niveau de qualité a posteriori.
Rotation sans perte : le format JPG permet la rotation sans perte de l’image par pas de 90°. Pour cela, l’éditeur d’images utilisé doit être compatible. Dans le cas contraire, la recompression entraînera des pertes supplémentaires. Certains programmes permettent également les découpages rectangulaires sans recompression lors de l’enregistrement.
Dans la documentation de programmes de tous types, on utilise des captures d’écran de fenêtres Windows ou encore d’applications de smartphones.
Avec raison, le format PNG est le format par défaut de presque tous les programmes de capture d’écran. Ainsi, par exemple, les smartphones Android enregistrent automatiquement les captures d’écran au format PNG.
Les captures d’écran contiennent des lignes droites exactes aux contrastes clairs, ainsi que des zones monochromes sans dégradés de couleurs. Ces deux éléments sont les plus gros points faibles du format JPG.
Les captures d’écran suivantes représentent une boîte de dialogue de Windows 10 et illustrent les différences entre les formats JPG et PNG.
La différence de qualité entre les formats JPG et PNG est plus particulièrement évidente lors de l’agrandissement des images. La capture d’écran suivante présente des artefacts JPG dans la zone de la palette de couleurs et autour des lettres noires sur fond blanc.
Les formats JPG et PNG présentent de nombreuses différences. Le tableau suivant répertorie leurs avantages et leurs inconvénients.
| JPEG | PNG | |
|---|---|---|
| Compression | Avec perte, réglable | Sans perte |
| Taille de fichier | Très faible, en fonction de la compression | Considérablement plus grande que JPG |
| Couleurs | 16,7 millions | Jusqu’à 16,7 millions ; profondeurs de couleurs inférieures possibles pour taille de fichiers inférieure. |
| Affichage progressif | Oui | Non |
| Transparence | Non | Oui, avec canal alpha |
| Édition sans perte | Rotation à 90° et découpes, si pris en charge par l’éditeur | Oui |
| Métadonnées dans l’image | Norme EXIF et IPTC | Possible, mais non normalisé (tous les programmes ne peuvent pas le lire) |
| Coordonnées GPS dans l’image | Possible, selon les fonctions de l’appareil photo | Non |
| Enregistrement automatique sur smartphone | Photos | Captures d’écran |
| Taille d’image maximum | Côté le plus long : 65 535 pixels | Selon le système, en théorie : sans restriction |
De nombreux développeurs ont tenté d’élaborer des formats d’images supérieurs à JPG et PNG. Jusqu’à présent, cependant, aucun de ces formats n’a réussi à ne serait-ce qu’approcher le degré de diffusion de JPG ou PNG.
Ce format, incompatible avec le format JPEG original, permet une meilleure compression à qualité égale ou une compression sans perte.
Certaines zones détaillées de l’image peuvent être affichées à un meilleur niveau de qualité que des zones moins importantes. Il permet l’utilisation de plus de 8 bits par canal de couleur et des dimensions d’image supérieures.
Divers modes de progression peuvent être sélectionnés pour l’affichage et les métadonnées peuvent contenir n’importe quelle information au format XML. Les extensions de fichiers possibles en sont : .jp2, .j2k, .jpf, .jpg2, .jpx, .jpm. Malgré ses nombreux avantages, JPEG 2000 n’a jusqu’ici pas pu remplacer le format JPG classique.
Le format JPEG Network Graphics (JNG) ajoute un canal alpha au format JPEG. Celui-ci peut être intégré sans perte sous la forme d’un flux de données PNG.
L’Animated Portable Network Graphics (APNG) permet d’ajouter des animations aux fichiers de format PNG, de la manière similaire au format GIF.
Extension du format PNG incluant des plans d’image (Layer) et des mises en page multipages. Ce format n’a été utilisé que temporairement par le programme Picture It! de Microsoft, qui a depuis été abandonné. Il n’a pas su s’imposer.
Le format JPG a été développé pour les fichiers photos. C’est donc là son point fort. Les artefacts de compression sont à peine perceptibles, surtout lors de la photographie depaysages ou de personnes.
Les fichiers JPG sont bien adaptés à l’illustration de sites Web, du fait de leur petite taille. Des artefacts peuvent être visibles sur les photos de produits détaillés et les bordures tranchées. La compression rend également plus difficile le recadrage des objets sur les photos de produits.
Le format PNG est idéal pour tous les types de graphiques comportant des bordures tranchées et des zones monochromes. Il en va de même pour les captures d’écran ainsi que la conversion de graphiques vectoriels en formats raster pour les systèmes dont les fonctions ne permettent pas l’affichage de graphiques vectoriels.
Le canal alpha est utilisé pour l’affichage de zones d’images transparentes, ce qui est particulièrement important pour les icônes d’applications et les sites Web.
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