Formats et compression d'image (RAW, JPEG, HEIF)

La plupart des appareils photo numériques vous permettent de choisir entre différents formats d'image (également dénommés types de fichiers) pour l'enregistrement : RAW, JPEG et, à présent, HEIF (lancé en 2020 avec l'EOS-1D X Mark III). Quelles sont les différences entre ces formats et lesquels pourraient vous intéresser ?

Comme leur nom l'indique, les fichiers RAW contiennent des données brutes et non traitées. Les données d'image qu'ils contiennent sont identiques aux informations saisies sur le capteur de l'appareil. La balance des blancs, le style d'image ou tout autre paramètre que vous définissez ne fait qu'accompagner le fichier d'image. Vous aurez donc la possibilité de modifier ces réglages plus tard à l'aide d'un logiciel de traitement des fichiers RAW tel que Digital Photo Professional (DPP) de Canon ou Adobe® Photoshop® (en utilisant un plug-in Raw pour appareil photo Adobe), entre autres.

Un fichier RAW est souvent appelé « négatif numérique » car ses données peuvent être traitées et imprimées de diverses façons pour produire différents résultats, exactement comme le négatif d'un appareil photo argentique. Autre point commun avec le négatif : le fichier RAW n'est jamais modifié. Lorsque vous ouvrez un fichier RAW dans une application logicielle, que vous le traitez et que vous le retouchez avant de l'enregistrer, ceci crée un nouveau fichier sur votre ordinateur (vous choisissez généralement entre un JPEG et un TIFF). Le fichier RAW d'origine reste inchangé et peut ensuite être rouvert et modifié à tout moment pour produire un résultat totalement différent.

Les lettres RAW ne signifient rien ; le fait qu'elles soient en majuscules relève purement d'une convention et les titres des fichiers RAW des appareils photo Canon ne se terminent pas par .RAW. Les appareils photo Canon enregistraient les fichiers RAW au format .CR2 jusqu'à ce que le processeur DIGIC 8 soit lancé sur l'EOS M50. Certains appareils photo proposaient également en option des fichiers plus petits à résolution moins élevée : les fichiers « moyens » (M-RAW) et « petits » (S-RAW). Ces deux types de fichiers présentent la plupart des avantages d'un fichier RAW, mais comme leur résolution est moins élevée, ils prennent moins de place lors du stockage.

Le processeur DIGIC 8 a permis l'utilisation d'un format de fichier .CR3 avec une option C-RAW offrant la même résolution mais produisant des fichiers 35 à 55 % plus petits afin d'économiser de la place sur la carte mémoire. (Pour ce faire, cependant, C-RAW s'appuie sur une compression à perte, c'est-à-dire qu'elle élimine certaines informations de l'image. Nous l'évoquerons plus en détail ultérieurement).

Les fichiers RAW de différents modèles d'appareils photo ne sont pas exactement les mêmes, même si leur format de fichier est le même (CR2 ou CR3). Ainsi, les logiciels de traitement des fichiers RAW tels que DPP sont régulièrement mis à jour pour prendre en charge de nouveaux modèles d'appareils photo. Donc si vous avez un nouvel appareil photo, n'hésitez pas à vérifier s'il existe des mises à jour de DPP et à télécharger la version la plus récente.

Plusieurs appareils photo EOS vous donnent la possibilité de traiter des images RAW avec votre appareil photo, ce qui est idéal si vous souhaitez partager les JPEG et préférez personnaliser les paramètres tels que la balance des blancs, la luminosité et la réduction du bruit vous-même plutôt que d'utiliser les paramètres JPEG intégrés à votre appareil. Cependant, le traitement des fichiers RAW sur votre ordinateur plutôt que sur l'appareil photo vous permet de travailler sur un écran plus grand et de bénéficier d'une meilleure puissance de traitement.


Les avantages du RAW

• Une flexibilité maximale pour les retouches
• Une vaste gamme de paramètres pouvant être modifiée après la capture
• Fichier 14 bits : enregistre la gamme la plus large de couleurs et de tonalités

• Taille de fichier plus grande
• Traitement indispensable (généralement sur un ordinateur)

L'acronyme JPEG désigne le Joint Photographic Experts Group, c'est-à-dire l'organisme ayant défini pour la première fois le standard JPEG. Tous les JPEG ont le même format standard universel, quelles que soient leur taille et leur qualité.

Si vous réglez votre appareil pour un enregistrement au format JPEG, il traitera les informations d'image capturées et enregistrera un fichier compressé. Les images peuvent être enregistrées en différentes tailles (grande, moyenne ou petite) et différents paramètres de qualité (niveaux de compression) pour produire différentes tailles de fichiers. Le fait de sélectionner Large Quality ou Fine Quality permet de produire les JPEG de la meilleure qualité tandis que les options Small et Normal produisent les fichiers les plus petits afin d'en faire rentrer davantage sur votre carte mémoire. Cependant, même si vous optez pour une image JPEG de la meilleure qualité, l'appareil photo rejette la plupart des données capturées au départ.

Lors du traitement de l'image, l'appareil photo applique également les paramètres de l'appareil, le style d'image et les autres réglages. Une fois le JPEG enregistré, ces paramètres ne peuvent être modifiés : ils lui sont incorporés. Vous pouvez bien entendu ouvrir un JPEG dans votre logiciel d'édition et régler la couleur, l'exposition, etc., mais les JPEG sont des fichiers 8 bits, ce qui signifie qu'ils contiennent moins d'information que les fichiers 10 bits, 12 bits ou 14 bits proposés par les appareils photo numériques EOS. Cela vous offre moins de liberté en termes de retouches. Nous évoquerons cela plus en détail ultérieurement.

Cela ne vous posera pas nécessairement problème si vous apportez des modifications relativement mineures au fichier et l'imprimez au format A4 maximum, mais les modifications plus importantes ou les impressions à des formats plus grands peuvent s'avérer compliquées. En outre, un fichier JPEG est recompressé chaque fois qu'il est modifié et enregistré, ce qui signifie qu'il peut perdre des données à chaque manipulation.


Les avantages du format JPEG

• Des fichiers peu volumineux (possibilité de stocker davantage d'images sur une carte mémoire)
• Un format universel : aucun logiciel particulier n'est nécessaire pour le lire
• Les images sont faciles à visualiser, partager et imprimer

• 8 bits : profondeur de couleur et résolution réduites
• Flexibilité réduite en post-traitement
• Des paramètres de qualité moins élevés peuvent entraîner une dégradation de la qualité d'image, des déformations etc.

L'acronyme HEIF désigne le format High Efficiency Image File Format. Ce format a été lancé sur l'EOS-1D X Mark III en 2020 et est également disponible sur l'EOS R5 et l'EOS R6, sortis la même année. Ce format peut être utilisé pour enregistrer des données pour différents types de médias, notamment des images. Comme pour le format JPEG, les effets des réglages de l'appareil photo tels que la balance des blancs et le style d'image sont « incorporés », mais les fichiers Canon HEIF font 10 bits, ce qui signifie qu'ils contiennent quatre fois plus d'informations tonales et de couleur que les JPEG, qui font 8 bits. Outre la liberté qu'elles vous offrent en matière d'édition, les images HEIF sont utiles si vous souhaitez consulter des fichiers haute résolution sur un écran HDR standard tel qu'un écran 4K de référence. (Nous évoquerons ce point plus en détail ultérieurement).

Même s'ils contiennent quatre fois plus de données de couleur, les fichiers HEIF font généralement à peu près la même taille que les JPEG car la compression HEIF est 50 % plus efficace que la compression JPEG (d'où la mention « haute efficacité » dans son intitulé). En outre, les algorithmes de compression sont plus modernes que ceux des JPEG, ce qui devrait empêcher les déformations et les stries, qui sont courantes sur les JPEG fortement compressés.


Les avantages du format HEIF

• 10 bits : plus d'informations tonales et de couleur que le format JPEG
• Plus de liberté en matière de post-traitement et de retouches
• Fichiers de petite taille qui contiennent pourtant beaucoup plus d'informations que les JPEG, et moindre dégradation d'image

• Pas de différence perceptible par rapport aux JPEG de qualité sur la plupart des écrans
• Prise en charge des imprimantes pas encore universelle (kiosques d'impression, par exemple)

La profondeur de bits n'est autre que le nombre de bits (uns et zéros) affectés au stockage des données dans un fichier numérique. Donc un fichier 8 bits peut contenir jusqu'à 256 (2⁸) niveaux d'information pour chaque canal de couleur (rouge, vert et bleu). Ceci signifie que chaque pixel d'un JPEG 8 bits peut avoir jusqu'à 16,8 millions (256x256x256) de couleurs.

Les fichiers HEIF sont des fichiers 10 bits, ce qui signifie qu'ils peuvent contenir jusqu'à 1 024 niveaux par canal de couleur et offrir 1,07 milliard de couleurs.

Les fichiers RAW sont des fichiers 14 bits qui peuvent contenir jusqu'à 16 385 tons par canal ou jusqu'à 4 000 milliards de couleurs.

Il est clair que les formats offrant plus de bits sont plus utiles du point de vue de la profondeur à cause du nombre plus élevé de couleurs possible, ce qui signifie que le fichier peut enregistrer des variations tonales plus fines, des transitions de couleur plus subtiles et des dégradés plus fluides. En revanche, il n'est souvent pas possible de voir la différence, en particulier lorsque l'on visionne les images sur un écran ordinaire. C'est lorsque l'on retouche des fichiers présentant des dégradés subtils que l'on bénéficie d'un réel avantage. Les fichiers présentant une plus grande profondeur de bits peuvent supporter davantage de retouches sans stries ou changements de couleur indésirables.

Si tout le reste est identique, les fichiers ayant une profondeur de bits plus élevée nécessitent un espace de stockage plus important. Cependant, ce n'est pas le cas pour les fichiers HEIF, qui ne sont généralement pas plus volumineux que les JPEG (même s'ils font 10 bits alors que les JPEG font 8 bits). Ceci résulte de différences entre les compressions d'images.

Le type de compression d'image le plus utilisé est le JPEG. Pour faire simple, l'algorithme de compression recherche les zones de l'image sur lesquelles les pixels présentent une couleur et une luminosité similaires. Il enregistre l'intégralité des données pour le premier pixel, puis reproduit l'équivalent numérique sur les pixels suivants correspondants. Cet enregistrement occupe moins d'espace que l'enregistrement de l'intégralité des détails pour chaque pixel. Lorsque le fichier d'image est ouvert pour vérification, l'algorithme utilise les données issues du premier pixel pour recréer les pixels supplémentaires.

Différents degrés de compression JPEG sont possibles. Aux niveaux de compression maximum, la taille du fichier peut représenter 1/100e seulement de la taille du fichier d'origine. Toutefois, à mesure que le niveau de compression augmente, l'algorithme commence à rassembler les pixels présentant une couleur et une luminosité plus hétérogènes. Lorsque le fichier est de nouveau ouvert, les pixels recréés sont moins proches de leurs valeurs de luminosité et de couleur d'origine. Ceci entraîne une perte de détail et de gamme de tons, des stries dans certaines zones qui devraient présenter des dégradés fluides de tonalités ou de couleurs et des déformations de compression (traces ou blocs).

Notez qu'en cas de compression d'un fichier, certaines données de l'image sont perdues et irrécupérables si vous utilisez ce type de compression. Comme avec les paramètres de résolution, n'utilisez jamais un niveau de compression susceptible de trop réduire la qualité de l'image finale.

Là encore, des données sont perdues à chaque compression d'un fichier modifié. Si vous ouvrez un fichier JPEG, y apportez des modifications et l'enregistrez de nouveau sous forme de fichier JPEG, des données supplémentaires disparaîtront.

Les fichiers HEIF s'appuient sur une forme de compression plus moderne et plus sophistiquée que les JPEG, ce qui permet d'éviter ce type de dégradation d'image.

Les algorithmes de compression de fichiers qui rejettent une partie des données d'origine de l'image sont appelées « compression avec perte ». Il existe toutefois une technique de compression dite « sans perte ». Ce type de compression s'appuie sur des algorithmes mathématiques pour coder les informations d'image et regrouper l'ensemble des données dans un espace plus restreint. Ceci est entièrement réversible, de sorte que toutes les données d'un fichier sont présentes lorsqu'il est ouvert. Cela signifie que la qualité de l'image ne diminue pas.

La compression sans perte est utilisée par les appareils photo numériques Canon lorsque les images de la plus haute résolution sont enregistrées en tant que fichiers RAW, sauf lorsque le format C-RAW est sélectionné.

La taille des fichiers à compression sans perte ne peut être aussi petite que sur les méthodes de compression avec perte tels que les formats JPEG ou HEIF, mais les formats de fichier standard Canon RAW font souvent le quart des fichiers non compressés (la taille de fichier réelle dépend de l'objet et des réglages ISO). Une compression avec perte est appliquée si vous sélectionnez l'option C-RAW, de sorte que les fichiers C-RAW sont plus petits que les fichiers CR3 standard.

L'alliance entre les paramètres de résolution maximale et les paramètres de compression les plus faibles produit les images de la meilleure qualité, mais également les plus grandes tailles de fichiers. Ces fichiers occupent beaucoup d'espace de stockage et prennent plus de temps à enregistrer car les données sont enregistrées sur le support de stockage à une vitesse spécifique selon le type de support. En cas de prise de vue continue, il peut s'avérer plus important de faire rentrer plus de fichiers sur votre carte mémoire ou d'accélérer l'enregistrement des photos. Ainsi, les appareils photo Canon offrent différentes options en termes de compression et de taille d'images.

Le tableau ci-dessous montre l'impact des différents paramètres disponibles sur l'EOS R5.

Il n'y a pas de réponse simple à cette question. Cela dépend de différents facteurs ; ce dont vous avez besoin à un moment n'est pas valable tout le temps. Mais voici quelques astuces pour vous aider à décider.

Si vous souhaitez bénéficier de la meilleure qualité d'image, enregistrez à la résolution maximale avec une faible compression JPEG/HEIF (meilleure qualité, grands fichiers) ou privilégiez le format RAW. Cependant, ces fichiers prendront beaucoup d'espace sur la carte mémoire tout en réduisant le nombre de prises de vue que vous pourrez prendre en une seule fois avant que le tampon de votre appareil ne sature. En outre, il vous faudra plus de temps pour transférer les images par la suite. Cela n'est pas forcément problématique, mais vous pourriez avoir des difficultés à capturer des images en rafale lors d'événements sportifs ou à partager des images rapidement avec d'autres personnes.

En outre, si vous prévoyez de réaliser un post-traitement intensif ou avez besoin de produire des impressions très grand format (format de poster ou encore plus grand), il est généralement préférable d'enregistrer des fichiers RAW de la plus haute qualité avec la compression la plus faible possible pour obtenir le plus de données d'image possible.

D'un autre côté, si vous souhaitez accéder rapidement à vos images, l'enregistrement de fichiers JPEG compressés vous permettra de lire vos fichiers directement depuis la carte mémoire. Ne supposez pas automatiquement que le format JPEG est synonyme de mauvaise qualité d'image. À moins que vous ne sélectionnez la qualité d'image la plus faible, c'est l'appareil photo qui traite l'image pour vous en réalisant une conversion RAW préréglée qui s'appuie sur des paramètres standard optimisés. Le résultat sera adapté à la visualisation sur l'écran ou à l'impression au format A4 ou similaire.

Si vous souhaitez pouvoir partager des JPEG rapidement tout en ayant toute latitude pour retoucher vos clichés par la suite et que la vitesse et l'espace de votre carte mémoire ne vous posent pas problème, ne négligez pas l'option RAW+JPEG, qui vous permet d'enregistrer l'image simultanément dans les deux formats.

Si votre appareil vous propose l'option HEIF, essayez-la. Elle vous offre le meilleur des deux mondes et est désormais prise en charge par la plupart des logiciels d'édition.

Le meilleur moyen de trouver un système qui fonctionne pour vous est de photographier le même objet en différents formats à différentes combinaisons de résolutions et de compressions avant de visionner l'image sur un écran d'ordinateur. Nous vous conseillons également d'imprimer les images au plus petit et au plus grand format pour observer les différences éventuelles. Vous serez surpris de constater que la réduction de la résolution peut avoir un impact moins perceptible sur les images que vous ne l'imaginiez.