What is a JPEG? Everything You Need to Know

JPEG est de loin le format d’image le plus populaire pour les photos et images numériques dans le monde. L’écrasante majorité des photos sont stockées et partagées dans ce format, généralement avec une extension de fichier .jpg ou .jpeg, car la réduction de la taille des fichiers pour permettre des vitesses de transfert plus rapides était une exigence des débuts d’Internet.

JPEG utilise ce qu’on appelle la compression avec perte ; cela signifie que certaines données sont perdues lors de la conversion à partir d’un format d’image de meilleure qualité tel que RAW, DNG ou TIFF. La compression est intelligemment conçue pour prendre en compte la façon dont l’œil humain perçoit une image et tente de minimiser la différence visible même lorsque des données sont perdues, ce qui en fait un format si puissant et commun.

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Comment JPEG compresse-t-il une photo ?

JPEG utilise une technique de conversion en cosinus distincte pour compresser les photos. Cette même méthode de compression est utilisée dans de nombreux types de médias différents, y compris les images numériques, la vidéo et l’audio. Étant donné que la lumière et le son existent en tant que formes d’onde dans la nature, il est logique que la meilleure façon de traiter ces données soit d’utiliser le codage de fréquence.

La compression JPEG privilégie les fréquences les plus importantes pour l’œil humain. L’œil étant moins sensible aux changements de haute fréquence, ces zones protègent des représentations moins précises et utilisent un bloc de 8 à 8 pixels pour diviser une image en zones de couleurs et de luminosité similaires.

Les informations peuvent parfois être compressées sans perte, comme lors de l’utilisation du format ZIP populaire pour envoyer des lots de fichiers archivés sur Internet. Cela peut réduire considérablement la taille des documents et autres fichiers épars qui contiennent de grandes quantités de données redondantes. Les photos, en revanche, sont généralement densément remplies d’informations uniques difficiles à décomposer en composants répétitifs pour une compression sans perte.

Par conséquent, une compression avec perte est nécessaire pour obtenir des fichiers beaucoup plus petits. Bien qu’aucun changement ne puisse être toléré lors de la décompression d’une application ou d’un document, les changements visuels apportés à une image peuvent faire peu de différence notable. C’est l’idée derrière JPEG – réduire la taille du fichier avec un impact minimal sur la qualité de l’image lorsqu’il est utilisé pour partager des photos à visualiser.

Pourquoi le JPEG est-il si populaire ?

Le premier Internet était incroyablement lent par rapport aux normes modernes. Les images sont mesurées en kilo-octets et non en mégaoctets. Les premiers modems commutés utilisés pour l’Internet ne disposaient que de sept-dix par seconde, 56 kilobid de données par seconde. Cela signifie qu’un JPEG de 10 mégaoctets nécessitera au moins 16,5 jours pour télécharger complètement la photo. De toute évidence, les tailles d’image sont fortement limitées pour minimiser la taille du fichier et éviter de perdre quelques minutes à attendre qu’une page affiche du contenu. De nombreuses pages Web étaient presque entièrement basées sur du texte.

Les vitesses d’Internet ont considérablement augmenté, mais la résolution des images et la quantité de code nécessaires pour afficher un site Web moderne ont également augmenté. Ajoutez à cela le fait que JPEG est profondément ancré dans les normes Internet et il est facile de voir pourquoi c’est toujours le format dominant des décennies plus tard. Il existe des alternatives, et JPEG pourrait commencer à être remplacé par un format plus efficace dans un proche avenir.

Combien d’espace le JPEG économise-t-il ?

La quantité d’espace économisée en utilisant des images compressées JPEG au lieu d’un fichier RAW ou TIFF est énorme, surtout compte tenu de la vitesse à laquelle les images sont téléchargées sur Internet. Toute réduction de la taille du fichier et de la bande passante pour une seule photo peut être multipliée par des centaines de millions, car c’est le nombre d’images partagées quotidiennement sur les réseaux sociaux. Même pour un usage personnel, JPEG peut réduire la quantité de stockage utilisée de 90 %.

Pour une seule photo de 10 mégaoctets, 9 mégaoctets permettent de gagner de l’espace de stockage, face au chargement devient plus rapide et plus efficace, et surtout, chaque téléchargement profite de cette réduction de puissance et de bande passante. Une image populaire qui a été affichée des millions de fois permettra d’économiser collectivement 9 bandes passantes TerabyT. Il est facile de voir à quelle vitesse cela a eu un impact sur Internet.

Inconvénients de l’utilisation de JPEG

Le but d’une image JPEG est essentiel pour déterminer s’il s’agit d’un format approprié à utiliser. Étant donné que JPEG est optimisé pour l’enregistrement de photos, il a tendance à compresser plus fortement les données haute fréquence. Dans la nature, un bord a tendance à se transformer en l’autre, et cela est vrai même dans les photographies de structures artificielles. La lumière réfléchit, rebondit et se diffuse à tel point que des transitions se produisent et que les bords sont adoucis.

En comparaison, les images générées par ordinateur peuvent être anormalement nettes avec une grande quantité de détails fins. Une page de texte en est un parfait exemple. L’utilisation de la compression JPEG sur les captures d’écran serait une mauvaise idée car elle ne peut pas bien compresser les données sans ajouter de nombreux artefacts.

L’un des principaux inconvénients de la compression JPEG est les artefacts dans l’image résultante.

Bien que la visualisation d’une photo stockée au format JPEG soit une expérience idéale, la modification du même fichier image peut entraîner des artefacts visibles qui ne sont pas présents dans la photo d’origine. Pire encore, si une image JPEG est organisée et enregistrée au format JPEG, l’artificialité de la compression continuera d’augmenter avec les images pixelli et le bruit en forme de bloc deviendra écrasant.

Cette perte de qualité d’image à chaque fois qu’une image JPEG est recompressée est ce qu’on appelle le numérique. perte de génération. Lorsqu’un JPEG est pivoté et perdu 0, 100, 200, 500, 900 et 2000 fois, il ressemble à ceci :

Perte de génération numérique due à la rotation avec perte et à l’enregistrement d’un JPEG jusqu’à 2000 fois. Images de Burny.

Pour minimiser les problèmes de perte de génération, les images doivent idéalement être modifiées sans perte avant d’utiliser la compression JPEG à l’étape finale pour exporter un fichier prêt pour le Web.

Enfin, les images JPEG ne prennent pas en charge la transparence. Bien que cela ne s’applique pas à une photo standard, c’est un ajout utile lors de la combinaison de photos, et il est très utile de pouvoir masquer une photo avec un masque ou un canal alpha de haute qualité.

Alternatives JPEG : JPEG 2000, HEIC et WebP

JPEG est le principal format d’image Internet et presque tous les appareils modernes prennent en charge l’enregistrement et la visualisation d’images avec cet encodage. Son efficacité a été dépassée il y a quelques années, mais il est difficile pour tout nouveau format d’obtenir suffisamment de support pour qu’il soit aussi largement adopté que JPEG. Cela change lentement et il ne faudra peut-être pas longtemps avant que JPEG soit reconnu comme un format à éviter.

Chaque format alternatif décrit dans cette section offre une meilleure compression à une qualité égale ou supérieure par rapport au JPEG et permet d’ajouter de la transparence dans le cadre de l’image. Dans tous les cas, le support généralisé est le seul inconvénient de son utilisation.

WebP C’est devenu un sérieux défi à la domination de JPEG. Bien que le format ne vous semble pas familier, WebP a été publié en tant que format open source par Google en 2010. Une alternative et une amélioration par rapport aux images JPEG, GIF et PNG, WebP est le format d’image à tout faire qui semble remplacer un jour JPEG. Comme premier choix pour Internet et éventuellement d’autres utilisations. Une photo peut être stockée au format WebP en utilisant une compression avec ou sans perte.

JPEG 2000 Comme son nom l’indique, il s’agit d’une nouvelle norme JPEG achevée en 2000. Il utilise une méthode de compression d’onde, qui est plus polyvalente et peut contenir plusieurs résolutions et des taux de grille de signal changeants. Cette variabilité rend plus complexe la dissolution du code d’une image dans ce format et n’a pas été retenu comme format photographique. Jusqu’à présent, son utilisation principale a été sous la forme d’une vidéo compressée connue sous le nom de Motion JPEG.

fabrication de pommes Heıc Le format photo principal pour iPhone en 2017 avec la sortie d’iOS 11, et chaque appareil Apple avec un logiciel mis à jour peut enregistrer et afficher des images dans ce format. Le format a été développé par le comité des normes MPEG et n’est pas exclusif à Apple, bien que le fabricant d’iPhone soit en grande partie responsable de son succès. Il offre une meilleure qualité tout en occupant moins d’espace. Bien que l’utilisation de HEIC soit possible sur Windows et Android, ce n’est pas si courant. Pour les photographes utilisant un iPhone Apple, un iPad et/ou un ordinateur Mac, rien de spécial n’a besoin d’être fait pour utiliser HEIC, ce qui en fait un choix facile comme alternative JPEG.

Les nombreuses extensions de fichiers JPEG : pas seulement .jpg

Les fichiers JPEG ont généralement l’extension de fichier .jpg, mais .jpeg n’est pas rare. Les autres extensions incluent .jpe, .jif, .jfif et .jfi. Ce sont tous exactement les mêmes, et il est généralement acceptable de changer l’extension de fichier. Cependant, étant donné que .jpg et .jpeg sont les plus populaires, il est probablement préférable d’utiliser cette terminaison pour éviter les problèmes de compatibilité avec les applications qui ne reconnaissent pas les extensions moins utilisées.

Les images JPEG peuvent également être trouvées dans d’autres types de fichiers tels que les documents PDF et Word. Lorsqu’un JPEG est chargé dans une application d’édition d’images, il est décodé pour être utilisé. L’enregistrement sous un autre format supprime généralement l’encodage JPEG et l’image est soit recompressée soit laissée non compressée en fonction du format dans lequel elle a été enregistrée. Cela ne supprime pas automatiquement les artefacts créés par la compression JPEG ou ne restaure pas les données d’image qui ont déjà été perdues.

Qui a fait JPEG et pourquoi ?

En 1992, JPEG a été conclu en tant que norme d’image numérique par le Joint Photography Experts Group. Ce comité mixte fait partie des grandes organisations internationales de normalisation ISO/IEC et ITU-T. La standardisation des graphismes de qualité photographique a commencé en 1983 et a rapidement commencé à faire du JPEG un bon candidat. L’algorithme de compression DCT au centre de JPEG et de nombreux autres formats multimédias a été développé par Nasir Ahmed, ingénieur électricien et informaticien.

Le logo du Groupe mixte d’experts photographiques.

La norme d’image numérique JPEG a été créée pour être utilisée sur les premiers ordinateurs, qui étaient alors principalement basés sur du texte et les images avaient un nombre très limité de couleurs et une faible résolution. JPEG commence à changer cela, et sa croissance est parfaitement synchronisée pour aider une autre nouvelle technologie qui a explosé à la fin des années 1980. L’avantage de la compression d’image JPEG pour mettre des photos en ligne est incommensurable, et malgré ses défauts, c’est une aide énorme pour la photographie en général.

La solution

Le format JPEG est à la fois génial et terrible, et quel côté est précédent est en grande partie sous le contrôle de l’utilisateur. S’il est utilisé à bon escient, JPEG peut éviter de gaspiller des ressources, bénéficiant grandement de l’utilisation à la fois de l’espace de stockage et de la bande passante des images compressées. Cependant, si l’on n’y prend garde et que le format est abusé, les photos qui en résultent perdent leur intégrité. Une retouche soigneuse au niveau du pixel ou à proximité peut supprimer les artefacts JPEG et l’intelligence artificielle peut faciliter le processus, mais le format JPEG est mieux utilisé pour l’archivage et la connexion.

Les photos originales sont mieux conservées en haute fidélité et pour les images importantes, un format non compressé doit être envisagé car il donne le plus de liberté pour utiliser ces photos de différentes manières à l’avenir.


Crédit image : Illustration d’en-tête par Videoplasty.com et sous licence CC-BY-SA 4.0.

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