Types de bitmaps

Article
10/18/2023

Une bitmap est un tableau de bits qui spécifient la couleur de chaque pixel dans un tableau rectangulaire de pixels. Le nombre de bits consacré à un pixel individuel détermine le nombre de couleurs qui peuvent être affectées à ce pixel. Par exemple, si chaque pixel est représenté par 4 bits, un pixel donné peut être affecté à l’une des 16 couleurs différentes (2^4 = 16). Le tableau suivant présente quelques exemples du nombre de couleurs qui peuvent être affectées à un pixel représenté par un nombre donné de bits.

Bits par pixel	Nombre de couleurs qui peuvent être affectées 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 de 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 du tableau. Un tel fichier peut également contenir une table de couleurs (parfois appelée palette de couleurs). Un tableau de couleurs mappe les numéros dans la bitmap à des couleurs spécifiques. L’illustration suivante montre une image agrandie, ainsi que sa bitmap et sa table de couleurs. Chaque pixel est représenté par un nombre 4 bits. Par conséquent, il existe 2^4 = 16 couleurs dans la table de 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.

Screenshot of an enlarged image with its bitmap and color table.

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 le rouge de couleur afin que le pixel soit rouge. Toutes les entrées de la ligne supérieure de la bitmap sont 3. Le tableau de couleurs nous indique que 3 représente le bleu, donc tous les pixels de la ligne supérieure de l’image sont bleus.

Remarque

Certaines bitmaps sont stockées au format bas vers le haut ; les nombres de la première ligne de la bitmap correspondent aux pixels de la ligne inférieure de l’image.

Une bitmap qui stocke les 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 image bitmap peut stocker les couleurs elles-mêmes plutôt que les index dans une table de couleurs. L’illustration suivante montre une bitmap qui stocke directement les couleurs (24 bits par pixel) plutôt que d’utiliser une table de couleurs. L’illustration montre également une vue agrandie de l’image correspondante. Dans la bitmap, FFFFFF représente blanc, FF0000 représente le rouge, 00FF00 représente le vert et 0000FF représente le bleu.

Screenshot of a bitmap that stores colors directly with an enlarged view of the corresponding image.

Formats de fichiers graphiques

Il existe de nombreux formats standard pour enregistrer des bitmaps dans des fichiers disque. GDI+ prend en charge les formats de fichiers graphiques décrits dans les paragraphes suivants.

BMP

BMP est un format standard utilisé par Windows pour stocker des images indépendantes de l’appareil et indépendantes des applications. 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. Les fichiers BMP ne sont généralement pas compressés et, par conséquent, ne sont pas bien adaptés au transfert sur Internet.

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 de traits, les images avec des blocs de couleur unie et des images avec des limites nettes entre les couleurs. Les fichiers 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 dans un GIF peut être désignée comme transparente, afin que l’image ait la couleur d’arrière-plan de n’importe quelle page Web qui l’affiche. Une séquence d’images GIF peut être stockée dans un seul fichier pour former un GIF animé. Les fichiers GIF stockent au maximum 8 bits par pixel, de sorte qu’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 souvent la perte est imperceptible à l’œil humain. Les JPEG stockent 24 bits par pixel, de sorte qu’ils sont capables d’afficher plus de 16 millions de couleurs. Les JPEG 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 perte d’informations plus importante. Un rapport 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 compressées à partir de cette image BMP. Le premier JPEG a un rapport de compression de 4 :1 et le deuxième JPEG a un rapport de compression d’environ 8 :1.

Filetype samples

La compression JPEG ne fonctionne pas correctement pour les dessins de traits, les blocs de couleur unie et les limites nettes. L’illustration suivante montre un BMP avec deux JPEG et un GIF. Les JPEG et le GIF ont été compressés à partir du BMP. Le rapport de compression est de 4 :1 pour le GIF, 4 :1 pour le jpeg plus petit et 8 :3 pour le plus grand JPEG. Notez que le GIF conserve les limites nettes le long des lignes, mais les JPEG ont tendance à flouter les limites.

Filetypes

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 en fonction du schéma JPEG. Les fichiers JFIF affichés par les navigateurs web utilisent l’extension .jpg.

Fichier image exchangeable (EXIF)

EXIF est un format de fichier utilisé pour les photographies capturées par des appareils photo numériques. Un fichier EXIF contient une image compressée conformément à la spécification JPEG. Un fichier EXIF contient également des informations sur la photographie (date prise, vitesse d’obturation, temps d’exposition, etc.) et des informations sur l’appareil photo (fabricant, modèle, etc.).

format PNG (Portable Network Graphics)

Le format PNG conserve un grand nombre des avantages du format GIF, mais fournit également des fonctionnalités au-delà de celles de GIF. Comme les fichiers GIF, les fichiers PNG sont compressés sans perte d’informations. Les fichiers PNG peuvent stocker des couleurs avec 8, 24 ou 48 bits par pixel et des nuances 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 auquel la couleur de ce pixel est fusionnée avec la couleur d’arrière-plan.

PNG améliore le format GIF dans sa capacité à afficher progressivement une image (autrement dit, pour afficher de meilleures approximations de l’image à mesure qu’elle arrive sur une connexion réseau). Les fichiers PNG peuvent contenir des informations de correction gamma et de correction des couleurs afin que les images puissent être rendues avec précision sur un large éventail d’appareils d’affichage.

Format de fichier d’image de balise (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 peuvent utiliser un large éventail d’algorithmes de compression. Plusieurs images peuvent être stockées dans un fichier TIFF à plusieurs pages. Les informations relatives à l’image (fabrique du scanneur, ordinateur hôte, type de compression, orientation, exemples par pixel, et ainsi de suite) peuvent être stockées dans le fichier et organisées par le biais de l’utilisation de balises. Le format TIFF peut être étendu selon les besoins par l’approbation et l’ajout de nouvelles balises.