Historiquement, nous avions 3 formats d’image courants, sortis à la fin des années 80 – début 90 qui sont encore utilisés pour nos images et nos photographies.
L’historique, c’est le format TIFF, sorti en 1986. C’est le format phare pour l’impression. Cela fait de très gros fichiers, ils prennent énormément de place, mais la qualité est au rendez-vous. Il gère des trillions de couleurs, indispensables pour une qualité d’image irréprochable.
C’est sur ces deux critères taille/compression et nombre de couleurs supportées que s’affrontent les différents formats de fichier.
La taille des fichiers
En 1986, les débits de connexion web étaient médiocres. Impossible d’afficher un site web avec des images TIFF. C’est pour cela que Compuserve a mis au point le format GIF. Ce format, en limitant le nombre de couleurs à 256, permet d’avoir un format de fichier très petit, permettant d’utiliser des réseaux à faible bande passante. Le format GIF a très longtemps été utilisé, notamment pour les logos et les icônes, car le nombre de couleurs était suffisant. Désormais le GIF est largement dépassé même pour des logos, qui utilisent désormais le format SVG, un format vectoriel, très performant sur les couleurs, la taille et le redimensionnement, mais totalement inadapté pour les photos.
Le GIF reste utilisé seulement pour de courtes animations, le seul terrain où il a encore une longueur d’avance.
La première solution pour réduire la taille des fichiers a été de limiter leurs plages de gestion des couleurs.
L’œil humain
Notre œil est capable de voir autour de 10 millions de couleurs. Si on souhaite un rendu fidèle, il faut un format d’image qui comporte au-delà de 10 millions de nuances. Il faut en fait bien plus que 10 millions pour pouvoir gérer finement les nuances de dégradés (minimum 16 millions).
Le format GIF dégrade trop la qualité des images, c’est comme cela que sont arrivés les formats JPEG en 1992 et PNG en 1996. Tous les deux gèrent 16 millions de pixel.
Vous l’aurez compris, cela fait augmenter la taille des fichiers, alors que l’on cherche à en limiter la taille. Pour cela, des algorithmes de compression sont utilisés afin de contenir le poids en octets des fichiers.
La compression
Les compressions des images sont faites avec pertes, contrairement à d’autres systèmes comme le “zip”. Quand on zippe, puis dézippe, on n’a perdu aucune données, mais c’est peu efficace sur les images. Il a fallu inventer autre chose.
La première chose, est que l’on mise sur les limites de l’œil humain en limitant la précision des couleurs. On commence à perdre de l’information.
Avec les images, on fait une approximation. Quand deux pixels côte à côte ont une couleur proche, au lieu de stocker deux couleurs, on stocke la moyenne des deux. Plus exactement, on prend des blocs de pixels, on en fait un résumé. Si on pousse loin la compression, on commence à voir de gros carrés sur l’image, c’est à cause de cela.
Les informations sont perdues. Ce n’est pas grave en soi, tant que l’on ne voit pas de différence.
Le problème de l’écrêtage
Avec ces formats de fichiers (JPEG, PNG), il y a ce que l’on appelle de l’écrêtage. C’est-à-dire qu’une couleur, par exemple le noir, va aller de blanc, en passant par les gris, jusqu’au noir en 256 nuances. Les blancs sont poussés à l’extrême, les blancs clairs sont très blancs, et les gris deviennent vite très noirs. Cela se passe bien sûr avec les autres couleurs composantes les images sur un écran, rouge, jaune et bleu.
En étant photographe, on cherche parfois cette nuance dans les gris. Cela a été mon cas avec des photos de paysages avec une aurore boréale, j’ai fait rédiger l’article de ce blog avec les photos en JPEG. Les photos sont bien, mais j’ai souhaité travailler les nuances de gris des paysages, ce qui ne sort pas en JPEG malheureusement. Cela a été pour moi l’occasion de tester les compressions des autres formats proposés par Lightroom, plus modernes.
Les nouveaux formats AVIF et JPEG XL : résultats sur les photos d’aurores boréales
Ces formats sont récents, 2019 et 2021, ils donnent un taux de compression exceptionnel et une gamme de couleur au-delà du trillion. Exactement ce qu’il nous faut pour les photographies. Au niveau des noirs, pour mon sujet sur les aurores boréales, le format AVIF produit des photos de la qualité d’un JPEG sans compression, mais avec une taille bien moindre. Vous l’aurez compris, je perds toujours mes nuances de gris. Ce n’est pas une solution dans ce cas.
La solution est le JPEG XL, c’est pour moi le futur standard photo des années à venir. Les navigateurs internet le supportent désormais (sauf Firefox, en cours d’implémentation à la date de rédaction de cet article).
Sauf que …
Bien que datant de 2021, Google a tué le format JPEG XL. Alors que tout le monde attendait l’activation par défaut, Google annonce en octobre 2022 le retrait pur et simple du code de JPEG XL dans Chromium (la base de Chrome).
Les raisons invoquées par Google ont fait grincer des dents :
- Volonté de réduire la charge de maintenance du code.
- Manque d’intérêt de la part de l’écosystème.
- Gain de performance insuffisant par rapport aux formats existants (comme le WebP ou l’AVIF).
L’annonce provoque un tollé. Des ingénieurs de chez Intel, VESA, Cloudinary, Facebook et même Apple expriment leur mécontentement. Ils soutiennent que le JXL est techniquement supérieur à l’AVIF (le format favori de Google à l’époque) car il gère mieux les images très haute résolution et ne nécessite pas de ressources processeur délirantes.
Les choses changent quand Apple annonce le support par défaut de JPEG XL dans iOS et macOS. Google révise sa position et intègre JPEG XL dans Chrome. Il ne reste plus que Firefox qui prépare son intégration.
Pourquoi ne pas avoir publié mes photos d’aurores boréales en JPEG XL ?
Finalement, l’adoption de JPEG XL est relativement récente. Les outils de gestion de sites web sont majoritairement écrits avec le langage PHP, utilisant une librairie externe (GD ou Imagick) pour gérer les fichiers, qui malheureusement, ne supporte toujours pas nativement JPEG XL.
Il est donc encore un peu prématuré de vouloir utilisé JPEG XL pour un site web, mais ce n’est qu’une question de quelques mois.
Pour aller plus loin, le format et les écrans HDR
Inutile pour l’impression, le format HDR peut aussi améliorer la gestion des noirs sur les écrans. Cependant, il faut des écrans dédiés, bien plus onéreux, et tout le monde n’a pas ces écrans. A l’avenir peut-être que nos photos deviendront plus profondes grâce au HDR, mais ce sera un prochain sujet de ce blog.
