3. Les images bitmap

3.1. Le principe

L'image bitmap est une image représentée sous forme numérique et stockée sous la forme d'un tableau de pixels : un code de couleurs pour chaque point de l'image. Une image de petite taille (un cercle, par exemple), que l'on agrandit 10 fois, révèle des petits carrés de teintes et de demi-teintes (à cause de l'anti-aliasing) : les pixels.

 ×10

Les images bitmap peuvent être traiter, c'est-à-dire modifier par des filtres, des effets tel que la modification des niveaux de contraste et de luminosité, le flou, le rehaussement des contours, etc.. Par contre les images bitmap ont une résolution fixe, il est impossible de les agrandir correctement.

3.2. Les formats

Nous présentons ici quelques formats très utilisés mais différents : le BMP, un format brut, le GIF, un format compressé pour image simple, et le JPEG, un format compressé pour image complexe.

3.2.1. Le BMP

Le BMP est un format simple et très populaire de bitmaps mis en place par Microsoft. En effet, sa simplicité réside dans le fait que le tableau de pixel n'est pas compressé. Cet état brut permet une meilleur compatibilité sans perte de donnée, mais alourdi considérablement le poids de l'image.

Le fichier BMP a une structure particulière :

• Un en-tête de fichier sur 14 octets contenant l'identifiant du format, la taille du fichier et l'emplacement dans le fichier de l'image proprement dite.
• Puis un en-tête d'image sur 40 octets contenant les dimensions de l'image, le nombre de couleurs la résolution...
• Ensuite, si le nombre de couleurs est inférieur ou égale à 256, une palette de couleurs codées sur 4 octets en RVBA (le RVB et un octet Alpha inutilisé, cf. 2.2.1. Les systèmes RGB et CMY(K)).
• Enfin, dans le tableau de pixel, on rappelle le numéro correspondant à la couleur dans la palette ou le code RVB de la couleur si le nombre de couleurs est supérieur à 256.
  

3.2.2. Le GIF (Compuserve Graphic Interchange Format)

Le GIF (CompuServe Graphic Interchange Format) est un format d'image bitmap utilisant une palettes limitées à 256 couleurs. Il est orienté pour traiter les images de petite taille, où les couleurs se différencient bien les unes des autres. Il n'est pas recommandé pour les images complexes destinées à l'impression, mais plutôt pour les icônes et les boutons, ou les logos, cliparts, ..., ce qui fait de lui l'un des principaux formats du Web.

L'indexation des couleurs peux permettre d'utiliser des palettes déjà existante et ainsi réduire le poids de l'image (palette Web, Windows, Macintosh..., cf. 2.2.3. Les palettes).

Ce format est basé sur l'algorithme de compression Lempel Ziv Welch (du nom de ses inventeurs). Or Unisys a pris conscience en 1995, soit 7 ans après la création du format, qu'il possédait le brevet de l'algorithme. Par conséquent, pour l'utiliser aujourd'hui, il faut payer des droits de licence, même si en principe un brevet d'algorithme a aucune valeur en Europe, et il nous a été impossible de trouver des informations sur cette méthode pourtant efficace.

Il existe deux variantes le format GIF87a qui a été créé en 1987 et le GIF89a, qui a été amélioré en 1989 pour accepter la transparence, l'animation d'images, et l'effet d'entrelacement utile lors du téléchargement sur Internet.

256 2 804 o	128 2498 o	64 1 727 o	32 1 191 o
16 833 o	8 592 o	4 414 o	2 243 o

Le GIF animé est une méthode simple qui reprend un peu l'idée des cartoons : une succession d'images à un même emplacement. Lorsque la première image est ouverte, la deuxième vient alors se placer par-dessus, et ainsi de suite.… jusqu'à la dernière. Le GIF animé contient donc plusieurs images avec des informations sur la vitesse de défilement, le nombre de répétition et les couleurs.

3.2.3. Le JPEG (Joint Photographic Expert Group)

Le JPEG est le format mis au point par le Joint Photographic Expert Group, groupe d'experts chargé de mettre au point un format de compression pour les images naturelles, c'est-à-dire numérisées d'après la réalité avec, par exemple, un scanner ou appareil photographique numérique.

Ce format est dit destructeur ou non-conservatif, en effet les fichiers suivant le degré de compression sont plus ou moins altérés.

Image	Qualité	Taille
	100	82 209 o
	80	14 034 o
	60	7 633 o
	40	4 881 o
	20	1 963 o
	0	1 434 o

La même image en BMP occupe 176 Ko en mémoire.

Ce format est obtenu en compressant des blocs de 8 sur 8 pixels. Sur chaque bloc, on utilise la transformation DCT (Discrete Cosinus Transform, transformée de cosinus discrète) qui consiste à transformé un signal d'amplitude en signal de fréquence (c'est pourquoi cette méthode est utilisé pour la vidéo et le son, notamment MPEG et MP3). Puis on leur fait passer une phase de quantification qui détermine la qualité de l'image, c'est là que la méthode est non-conservative. Enfin on applique l'algorithme sans perte de Huffman.