Types de bitmaps
Une bitmap est un tableau de bits qui spécifie la couleur de chaque pixel dans un tableau rectangulaire de pixels. Le nombre de bits consacrés à un pixel individuel détermine le nombre de couleurs qui peuvent être attribuées à ce pixel. Par exemple, si chaque pixel est représenté par 4 bits, un pixel donné peut se voir attribuer l’une des 16 couleurs différentes (2^4 = 16). Le tableau suivant montre quelques exemples du nombre de couleurs qui peuvent être attribuées à un pixel représenté par un nombre donné de bits.
| Bits par pixel | Nombre de couleurs pouvant être attribuées à un pixel |
|---|---|
| 1 | 2^1 = 2 |
| 2 | 2^2 = 4 |
| 4 | 2^4 = 16 |
| 8 | 2^8 = 256 |
| 16 | 2^16 = 65,536 |
| 24 | 2^24 = 16, 777, 216 |
Les fichiers disque qui stockent des bitmaps contiennent généralement un ou plusieurs blocs d’informations qui stockent des informations telles que le nombre de bits par pixel, le nombre de pixels dans chaque ligne et le nombre de lignes dans le tableau. Un tel fichier peut également contenir une table de couleurs (parfois appelée palette de couleurs). Une table de couleurs mappe les nombres de l’image bitmap à des couleurs spécifiques. L’illustration suivante montre une image agrandie avec son bitmap et sa table de couleurs. Chaque pixel étant représenté par un nombre 4 bits, la table de couleurs contient 2^4 = 16 couleurs. Chaque couleur du tableau est représentée par un nombre de 24 bits : 8 bits pour le rouge, 8 bits pour le vert et 8 bits pour le bleu. Les nombres sont affichés sous forme hexadécimale (base 16) : A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15.
Examinez le pixel de la ligne 3, colonne 5 de l’image. Le nombre correspondant dans la bitmap est 1. Le tableau de couleurs nous indique que 1 représente la couleur rouge, de sorte que le pixel est rouge. Toutes les entrées de la ligne supérieure de la bitmap sont 3. Le tableau de couleurs indique que 3 représente le bleu, de sorte que tous les pixels de la ligne supérieure de l’image sont bleus.
Notes
Certaines bitmaps sont stockées au format bottom-up ; les nombres de la première ligne de la bitmap correspondent aux pixels de la ligne inférieure de l’image.
Une bitmap qui stocke des index dans une table de couleurs est appelée bitmap indexée par palette . Certaines bitmaps n’ont pas besoin d’une table de couleurs. Par exemple, si une bitmap utilise 24 bits par pixel, cette bitmap peut stocker les couleurs elles-mêmes plutôt que les index dans une table de couleurs. L’illustration suivante montre une bitmap qui stocke les couleurs directement (24 bits par pixel) au lieu d’utiliser une table de couleurs. L’illustration montre également une vue agrandie de l’image correspondante. Dans la bitmap, FFFFFF représente le blanc, FF0000 le rouge, 00FF00 le vert et 0000FF le bleu.
Formats de fichiers graphiques
Il existe de nombreux formats standard pour enregistrer des bitmaps dans des fichiers. Windows GDI+ prend en charge les formats de fichiers graphiques décrits dans les paragraphes suivants.
Bitmap (BMP)
BMP est un format standard utilisé par Windows pour stocker des images indépendantes de l’appareil et indépendantes de l’application. Le nombre de bits par pixel (1, 4, 8, 15, 24, 32 ou 64) pour un fichier BMP donné est spécifié dans un en-tête de fichier. Les fichiers BMP avec 24 bits par pixel sont courants.
Format GIF (Graphics Interchange Format)
GIF est un format courant pour les images qui s’affichent sur les pages Web. Les GIF fonctionnent bien pour les dessins au trait, les images avec des blocs de couleur unie et les images avec des limites nettes entre les couleurs. Les GIF sont compressés, mais aucune information n’est perdue dans le processus de compression ; une image décompressée est exactement la même que l’image d’origine. Une couleur d’un GIF peut être désignée comme transparente, afin que l’image ait la couleur d’arrière-plan de toute page Web qui l’affiche. Une séquence d’images GIF peut être stockée dans un seul fichier pour former un GIF animé. Les GIF stockent au maximum 8 bits par pixel, donc ils sont limités à 256 couleurs.
Joint Photographic Experts Group (JPEG)
JPEG est un schéma de compression qui fonctionne bien pour les scènes naturelles, telles que les photographies numérisées. Certaines informations sont perdues dans le processus de compression, mais la perte est souvent imperceptible pour l’œil humain. Les images JPEG couleur stockent 24 bits par pixel, ce qui leur permet d’afficher plus de 16 millions de couleurs. Il existe également un format JPEG en nuances de gris qui stocke 8 bits par pixel. Les groupes DEPE ne prennent pas en charge la transparence ou l’animation.
Le niveau de compression dans les images JPEG est configurable, mais des niveaux de compression plus élevés (fichiers plus petits) entraînent une plus grande perte d’informations. Un taux de compression de 20:1 produit souvent une image que l’œil humain trouve difficile à distinguer de l’original. L’illustration suivante montre une image BMP et deux images JPEG qui ont été compressées à partir de cette image BMP. Le premier JPEG a un taux de compression de 4:1 et le second JPEG a un taux de compression d’environ 8:1.
La compression JPEG ne fonctionne pas bien pour les dessins de traits, les blocs de couleur unie et les limites nettes. L’illustration suivante montre un BMP avec deux groupes de stratégie de sécurité (JPEG) et un GIF. Les JPEG et le GIF ont été compressés à partir du BMP. Le taux de compression est de 4:1 pour le GIF, de 4:1 pour le format JPEG plus petit et de 8:3 pour le format JPEG plus grand. Notez que le GIF conserve les limites nettes le long des lignes, mais que les JPEG ont tendance à brouiller les limites.
JPEG est un schéma de compression, et non un format de fichier. Jpeg File Interchange Format (JFIF) est un format de fichier couramment utilisé pour stocker et transférer des images qui ont été compressées selon le schéma JPEG. Les fichiers JFIF affichés par les navigateurs web utilisent l’extension .jpg.
Fichier image échangeable (Exif)
Exif est un format de fichier utilisé pour les photographies capturées par des appareils photo numériques. Un fichier Exif contient une image qui est compressée conformément à la spécification JPEG. Un fichier Exif contient également des informations sur la photo (date prise, vitesse d’obturation, temps d’exposition, etc.) et des informations sur l’appareil photo (fabricant, modèle, etc.).
Graphiques réseau portables (PNG)
Le format PNG conserve de nombreux avantages du format GIF, mais offre également des fonctionnalités au-delà de celles du format GIF. Comme les fichiers GIF, les fichiers PNG sont compressés sans perte d’informations. Les fichiers PNG peuvent stocker des couleurs de 8, 24 ou 48 bits par pixel et des échelles de gris avec 1, 2, 4, 8 ou 16 bits par pixel. En revanche, les fichiers GIF ne peuvent utiliser que 1, 2, 4 ou 8 bits par pixel. Un fichier PNG peut également stocker une valeur alpha pour chaque pixel, qui spécifie le degré de fusion de la couleur de ce pixel avec la couleur d’arrière-plan.
PNG améliore le format GIF dans sa capacité à afficher progressivement une image ; autrement dit, pour afficher de plus en plus d’approximations de l’image à mesure qu’elle arrive via une connexion réseau. Les fichiers PNG peuvent contenir des informations de correction gamma et de correction des couleurs afin que les images puissent être affichées avec précision sur divers appareils d’affichage.
Tag Image File Format (TIFF)
TIFF est un format flexible et extensible pris en charge par un large éventail de plateformes et d’applications de traitement d’images. Les fichiers TIFF peuvent stocker des images avec un nombre arbitraire de bits par pixel et utiliser divers algorithmes de compression. Plusieurs images peuvent être stockées dans un seul fichier TIFF de plusieurs pages. Les informations relatives à l’image (marque du scanneur, ordinateur hôte, type de compression, orientation, exemples par pixel, etc.) peuvent être stockées dans le fichier et organisées à l’aide de balises. Le format TIFF peut être étendu en fonction des besoins par l’approbation et l’ajout de nouvelles balises.