RAW est un format d'image numérique qui contient des données non traitées ou minimalement traitées capturées directement à partir du capteur d'image d'un appareil photo numérique. Contrairement à d'autres formats d'image courants comme JPEG, qui appliquent une compression et suppriment une partie des données d'image d'origine, les fichiers RAW préservent toutes les données d'origine collectées par le capteur de l'appareil photo. Cela permet une flexibilité et un contrôle nettement plus importants en post-traitement, car le photographe a accès à toute la gamme de données capturées par l'appareil photo.
Le format RAW n'est pas un format unique et standardisé, mais plutôt un terme général qui englobe divers formats propriétaires développés par les fabricants d'appareils photo. Chaque fabricant d'appareils photo possède son propre format RAW spécifique, tel que .CR2 pour Canon, .NEF pour Nikon, .ARW pour Sony et .DNG pour le format Digital Negative d'Adobe. Malgré les différences dans les extensions de fichiers et les structures de données spécifiques, tous les formats RAW ont le même objectif : stocker des données d'image non compressées et minimalement traitées.
L'un des principaux avantages de la prise de vue en RAW est la profondeur de bits accrue par rapport aux fichiers JPEG. Alors que les fichiers JPEG sont généralement limités à 8 bits par canal de couleur (rouge, vert et bleu), les fichiers RAW peuvent contenir 12, 14 ou même 16 bits par canal. Cette profondeur de bits plus élevée permet une gamme beaucoup plus large de couleurs et de valeurs tonales, offrant plus de latitude pour les ajustements en post-traitement sans introduire d'artefacts ou perdre des détails.
Un autre avantage des fichiers RAW est la conservation des métadonnées, qui incluent des informations sur les réglages de l'appareil photo utilisés pendant la capture, tels que l'ISO, la vitesse d'obturation, l'ouverture, la balance des blancs, etc. Ces métadonnées sont intégrées dans le fichier RAW et peuvent être utilisées par le logiciel de post-traitement pour optimiser les ajustements d'image et conserver un enregistrement des réglages d'origine de l'appareil photo.
La flexibilité des fichiers RAW est particulièrement évidente lorsqu'il s'agit d'ajustements de la balance des blancs. Étant donné que les fichiers RAW contiennent les données de couleur non traitées du capteur de l'appareil photo, les réglages de la balance des blancs peuvent être facilement modifiés en post-traitement sans perte de qualité significative. Cela contraste avec les fichiers JPEG, où la balance des blancs est définitivement intégrée à l'image pendant le traitement dans l'appareil photo.
La plage dynamique, qui fait référence à la plage de valeurs de luminance pouvant être capturées par le capteur de l'appareil photo, est un autre domaine dans lequel les fichiers RAW excellent. Les fichiers RAW contiennent généralement une plage dynamique plus large que les fichiers JPEG, ce qui permet de préserver plus de détails dans les hautes lumières et les ombres. Ceci est particulièrement utile dans les scènes à contraste élevé, où le photographe peut souhaiter récupérer des détails dans les zones claires ou sombres de l'image.
Malgré les nombreux avantages des fichiers RAW, il existe également certains inconvénients à prendre en compte. L'un des principaux défis est la taille de fichier plus importante par rapport aux fichiers JPEG. Étant donné que les fichiers RAW contiennent des données non compressées, ils nécessitent plus d'espace de stockage et peuvent rapidement remplir les cartes mémoire. De plus, les fichiers RAW nécessitent un logiciel spécialisé pour la visualisation et l'édition, car ils ne peuvent pas être affichés directement par la plupart des visionneuses d'images standard.
Lorsqu'il s'agit d'éditer des fichiers RAW, les photographes disposent d'un large éventail d'options logicielles, notamment Adobe Lightroom, Capture One et DxO PhotoLab. Ces programmes offrent des outils avancés pour ajuster l'exposition, la couleur, la netteté et d'autres paramètres d'image, en tirant pleinement parti des données stockées dans les fichiers RAW. De nombreux logiciels de ce type incluent également des profils spécifiques à l'appareil photo qui optimisent le rendu des fichiers RAW à partir de modèles d'appareils photo particuliers.
Outre les formats RAW propriétaires utilisés par les fabricants d'appareils photo, il existe également un format RAW open source appelé DNG (Digital Negative), développé par Adobe. DNG est conçu pour fournir un format d'archivage standardisé pour le stockage des données d'image RAW, dans le but d'assurer une compatibilité à long terme et de réduire la dépendance aux formats propriétaires. Certains fabricants d'appareils photo ont adopté DNG comme format optionnel, tandis que d'autres continuent d'utiliser leurs propres formats RAW propriétaires.
Bien que les fichiers RAW offrent des avantages significatifs en termes de qualité d'image et de flexibilité d'édition, ils peuvent ne pas être nécessaires ou pratiques pour toutes les situations de prise de vue. Dans les cas où la vitesse et la simplicité sont des priorités, comme dans la photographie sportive ou événementielle, la prise de vue en JPEG peut être un choix plus efficace. De plus, certains photographes peuvent préférer l'apparence du traitement JPEG dans l'appareil photo, en particulier s'ils ont investi du temps dans le développement de profils d'appareil photo personnalisés.
En fin de compte, la décision de prendre des photos en RAW ou en JPEG (ou les deux) dépend des besoins individuels du photographe, de son flux de travail et de ses préférences personnelles. Pour ceux qui privilégient la qualité d'image et la flexibilité de post-traitement, la prise de vue en RAW peut fournir une mine de données avec lesquelles travailler et permettre un plus grand contrôle créatif. Cependant, les photographes doivent également tenir compte de facteurs tels que les besoins en stockage, le temps d'édition et l'utilisation prévue des images lorsqu'ils choisissent un format de fichier.
À mesure que la technologie d'imagerie numérique continue d'évoluer, il est probable que les formats RAW progresseront également, offrant des profondeurs de bits encore plus grandes, une plage dynamique et d'autres améliorations. Les fabricants peuvent également développer de nouvelles techniques de compression qui réduisent la taille des fichiers tout en conservant les avantages des données RAW. Indépendamment des développements futurs, comprendre les capacités et les limites des fichiers RAW est essentiel pour les photographes qui souhaitent maximiser la qualité et la polyvalence de leurs images numériques.
La compression de fichiers réduit la redondance afin que la même information prenne moins de bits. La limite supérieure de ce que vous pouvez faire est régie par la théorie de l'information : pour la compression sans perte, la limite est l'entropie de la source (voir le théorème de codage de source et son article original de 1948 « Une théorie mathématique de la communication »). Pour la compression avec perte, le compromis entre le débit et la qualité est capturé par la théorie du débit-distorsion.
La plupart des compresseurs ont deux étapes. Premièrement, un modèle prédit ou expose la structure des données. Deuxièmement, un codeur transforme ces prédictions en modèles de bits quasi optimaux. Une famille de modélisation classique est Lempel-Ziv : LZ77 (1977) et LZ78 (1978) détectent les sous-chaînes répétées et émettent des références au lieu d'octets bruts. Du côté du codage, le codage de Huffman (voir l'article original de 1952) attribue des codes plus courts aux symboles les plus probables. Le codage arithmétique et le codage par plage sont des alternatives plus fines qui se rapprochent de la limite de l'entropie, tandis que les systèmes de numération asymétriques (ANS) modernes permettent une compression similaire avec des implémentations rapides basées sur des tables.
DEFLATE (utilisé par gzip, zlib et ZIP) combine LZ77 avec le codage de Huffman. Ses spécifications sont publiques : DEFLATE RFC 1951, wrapper zlib RFC 1950, et format de fichier gzip RFC 1952. Gzip est conçu pour le streaming et explicitement ne tente pas de fournir un accès aléatoire. Les images PNG normalisent DEFLATE comme leur seule méthode de compression (avec une fenêtre maximale de 32 Kio), conformément à la spécification PNG « Méthode de compression 0… dégonfler/gonfler… au plus 32768 octets » et W3C/ISO PNG 2e édition.
Zstandard (zstd) : un compresseur polyvalent plus récent conçu pour des taux de compression élevés avec une décompression très rapide. Le format est documenté dans la RFC 8878 (également miroir HTML) et la spécification de référence sur GitHub. Comme gzip, la trame de base ne vise pas l'accès aléatoire. L'un des superpouvoirs de zstd réside dans les dictionnaires : de petits échantillons de votre corpus qui améliorent considérablement la compression sur de nombreux fichiers minuscules ou similaires (voir la documentation du dictionnaire python-zstandard et l'exemple pratique de Nigel Tao). Les implémentations acceptent à la fois les dictionnaires « non structurés » et « structurés » (discussion).
Brotli : optimisé pour le contenu Web (par exemple, les polices WOFF2, HTTP). Il mélange un dictionnaire statique avec un noyau d'entropie+LZ de type DEFLATE. La spécification est la RFC 7932, qui note également une fenêtre glissante de 2WBITS−16 avec WBITS dans [10, 24] (1 Kio−16 B jusqu'à 16 Mio−16 B) et qu'il ne tente pas d'accès aléatoire. Brotli surpasse souvent gzip sur le texte Web tout en décodant rapidement.
Conteneur ZIP : ZIP est une archive de fichiers qui peut stocker des entrées avec diverses méthodes de compression (deflate, store, zstd, etc.). La norme de facto est l'APPNOTE de PKWARE (voir le portail APPNOTE, une copie hébergée, et les aperçus de la LC Format de fichier ZIP (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 vise la vitesse brute avec des ratios modestes. Voir sa page de projet (« compression extrêmement rapide ») et son format de trame. Il est idéal pour les caches en mémoire, la télémétrie ou les chemins d'accès très sollicités où la décompression doit être proche de la vitesse de la RAM.
XZ / LZMA visent la densité (excellents ratios) avec une compression relativement lente. XZ est un conteneur ; le gros du travail est généralement effectué par LZMA/LZMA2 (modélisation de type LZ77 + codage par plage). Voir le format de fichier .xz, la spécification LZMA (Pavlov), et les notes du noyau Linux sur XZ Embedded. XZ surcompresse généralement gzip et rivalise souvent avec les codecs modernes à haut ratio, mais avec des temps d'encodage plus lents.
bzip2 applique la transformée de Burrows-Wheeler (BWT), move-to-front, RLE et le codage de Huffman. Il est généralement plus petit que gzip mais plus lent ; voir le manuel officiel et les pages de manuel (Linux).
La « taille de la fenêtre » est importante. Les références DEFLATE ne peuvent remonter que de 32 Kio (RFC 1951 et la limite de 32 Kio de PNG notée ici). La fenêtre de Brotli va d'environ 1 Kio à 16 Mio (RFC 7932). Zstd ajuste la fenêtre et la profondeur de recherche par niveau (RFC 8878). Les flux de base gzip/zstd/brotli sont conçus pour un décodage séquentiel ; les formats de base ne promettent pas d'accès aléatoire, bien que des conteneurs (par exemple, des index tar, un tramage en morceaux ou des index spécifiques au format) puissent l'ajouter.
Les formats ci-dessus sont sans perte : vous pouvez reconstruire les octets exacts. Les codecs multimédias sont souvent avec perte : ils suppriment les détails imperceptibles pour atteindre des débits binaires inférieurs. Dans les images, le JPEG classique (DCT, quantification, codage entropique) est normalisé dans ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. En audio, MP3 (MPEG-1 Layer III) et AAC (MPEG-2/4) reposent sur des modèles perceptuels et des transformées MDCT (voir ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7, et un aperçu de la MDCT ici). Avec et sans perte peuvent coexister (par exemple, PNG pour les ressources de l'interface utilisateur ; codecs Web pour les images/vidéo/audio).
Théorie : Shannon 1948 · Débit-distorsion · Codage : Huffman 1952 · Codage arithmétique · Codage par plage · ANS. Formats : DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · Trame LZ4 · Format XZ. Pile BWT : Burrows–Wheeler (1994) · manuel bzip2. Médias : JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Conclusion : choisissez un compresseur qui correspond à vos données et à vos contraintes, mesurez sur des entrées réelles et n'oubliez pas les gains des dictionnaires et du tramage intelligent. Avec la bonne combinaison, vous pouvez obtenir des fichiers plus petits, des transferts plus rapides et des applications plus réactives, sans sacrifier la correction ou la portabilité.
La compression de fichiers est un processus qui réduit la taille d'un fichier ou de fichiers, généralement pour économiser de l'espace de stockage ou accélérer la transmission sur un réseau.
La compression de fichiers fonctionne en identifiant et en supprimant les redondances dans les données. Elle utilise des algorithmes pour encoder les données originales dans un espace plus petit.
Les deux types principaux de compression de fichiers sont la compression sans perte et la compression avec pertes. La compression sans perte permet de restaurer parfaitement le fichier original, tandis que la compression avec pertes permet une réduction de taille plus significative au détriment de la perte de qualité des données.
Un exemple populaire d'un outil de compression de fichiers est WinZip, qui prend en charge de multiples formats de compression dont ZIP et RAR.
Avec la compression sans perte, la qualité reste inchangée. Cependant, avec la compression avec pertes, il peut y avoir une diminution notable de la qualité car elle élimine les données moins importantes pour réduire de manière plus significative la taille du fichier.
Oui, la compression de fichiers est sûre en termes d'intégrité des données, surtout avec la compression sans perte. Cependant, comme tout fichier, les fichiers compressés peuvent être ciblés par des logiciels malveillants ou des virus, il est donc toujours important d'avoir un logiciel de sécurité de confiance en place.
Presque tous les types de fichiers peuvent être compressés, y compris les fichiers texte, images, audio, vidéo, et les fichiers logiciels. Cependant, le niveau de compression réalisable peut varier considérablement selon les types de fichiers.
Un fichier ZIP est un type de format de fichier qui utilise la compression sans perte pour réduire la taille d'un ou de plusieurs fichiers. Plusieurs fichiers dans un fichier ZIP sont effectivement regroupés en un seul fichier, ce qui facilite également le partage.
Techniquement, oui, bien que la réduction de taille supplémentaire puisse être minime voire contre-productive. Compresser un fichier déjà compressé peut parfois augmenter sa taille en raison des métadonnées ajoutées par l'algorithme de compression.
Pour décompresser un fichier, il vous faut généralement un outil de décompression ou de dézippage, comme WinZip ou 7-Zip. Ces outils peuvent extraire les fichiers originaux à partir du format compressé.