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Astrophoto : formats de fichiers graphiques - étape 2

Quelques autres formats et leurs conséquences

Article mis en ligne le 10 juin 2018
dernière modification le 3 octobre 2018

par Lerautal
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Pas de chapeau, Monsieur Magritte :-)

1. La palette du peintre

Néronard*** était un peintre de talent... que tout le monde a oublié.
Et c’est assez injuste : il avait inventé un système original.

Ayant beaucoup apprécié une toile du peintre Seurat :

https://cdn.taschen.com/custom/taschen/includes/phpThumb/phpThumb.php/q=90;f=jpg;1640;/media/images/1640/ba_seurat_opener_43109_1703171437_id_1118641.jpg

(ici, un détail : )

PNG

... il décida que chacun des points de ses toiles ne pourrait prendre qu’une des 256 valeurs qu’il avait définies dans sa palette.
Il avait 18 jaunes, 13 verts, 21 bleus... en tout 256 couleurs.
Il décida de s’en tenir à celles-ci, sans faire aucun mélange, ni sur la palette, ni sur la toile.

Son système n’est pas tombé dans l’oubli. En informatique cela s’appelle le format GIF.

Avant d’enregistrer l’image, un programme analyse l’image et détermine quelles sont les 256 couleurs les plus fréquentes.
Par exemple, le vert-bouteille sera la couleur numéro 12 et le rouge-tomate sera la couleur 211.
Un pixel rouge-tomate sera associé à un octet valant 211.
Un pixel vert-bouteille sera associé à un octet valant 12.
Gros avantage : un pixel n’est plus codé par 3 octets mais par 1 seul.
Inconvénient : une moins grande richesse de couleurs sur les images n’ayant pas de dominante marquée.
(cette description est simpliste, GIF permet plus que cela. Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Graphics_Interchange_Format

2. Des carottes, des navets, des poireaux

Madame de Grand-Air, patronne de Bécassine a plusieurs personnes à son service.
Comme il se doit, elle s’offre les services d’un jardinier.
Ayant appris, par une personne « de qualité »*** qu’il était de bon ton de faire pousser des carottes, des navets et des poireaux, elle convoqua cet homme, scrupuleux mais tellement plus malin qu’elle, pour lui commander ce travail.

"J’ai décidé que nous aurions cette année des carottes, des navets, des poireaux.
- Et comment allez-vous réaliser cette décision, Madame ?
- VOUS allez semer ces légumes.
- Fort bien, Madame, mais selon quelle organisation ?
-  ????
- Voyez-vous, Madame, je peux faire un rang en semant une carotte, puis un navet, puis un poireau, une carotte, un navet, puis un poireau, une carotte, un navet, puis un poireau... et faire ainsi autant de rangs que Madame en décidera.
-  ???
- Ou alors tracer trois rangs. Dans le premier il n’y aura que des carottes, dans le second que des navets, dans le troisième que des poireaux.
En tout point il en sera fait selon la volonté si clairvoyante de Madame."

PNG

3. Du rouge, du vert, du bleu

Dans l’article précédent, nous avons évoqué le format RVB (en anglais RedGreenBlue = RGB), mais sans préciser dans quel ordre les informations correspondant à chaque pixel allaient être rangées.
Cette organisation (comme celle des légumes précédents) est d’une grande importance. Elle doit être définie sinon aucun logiciel ne saura récupérer les données.
Cela se fait le plus souvent :
- Par une norme (du genre un rang pour les carottes, ...).
- En séparant le fichier en deux segments logiques : un en-tête puis les données, rangées dans l’ordre défini dans l’en-tête.

4. L’en-tête

Une des toiles les plus célèbres de René Magritte est celle-ci :
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/413f-p1yjTL._SX355_.jpg

Elle comprend deux parties :
- une information textuelle (l’en-tête) : « Ceci n’est pas une pipe ».
- une représentation peinte d’une pipe. (les données nécessaires).

Parodie :

Le format de fichiers astronomiques FITS est un bon exemple de fichier conçu selon cette logique.
- L’en-tête décrit (en texte lisible avec un simple éditeur) comment sont organisés les octets suivants... et cela permet d’écrire un programme pour récupérer l’information.
- Les octets de données.

5. Autres format d’images

Ils ne vont pas être décrits ici. Sachez que si vous taper « format fichier tiff » (ou tout autre nom) dans un moteur de recherche, vous trouverez des articles qui correspondront à votre niveau de savoir informatique... même s’il faudra trier un peu.

6. Plus et toujours plus encore

Rappelez-vous notre première image couleur 600 x 400 en RVB.
Elle occupe :
600 * 400 * 3 = 720 000 octets.
Si nous réalisons une série vidéo, au format SER (sans compression) de 10 secondes à raison de 24 images par seconde, par exemple pour accumuler des images de la Lune.
Cela fera
« poids » d’une image * 24 * 10 = 720 000 * 24 * 10 = 172 800 000 octets.
Ou 172 000 Ko ou 172 Mo (méga octets).

Prenons une caméra astronomique accessible aux amateurs (pour simplifier 2000 x 2000 pixels) et reprenons notre séquence d’images de la Lune
2000 * 2000 * 24 * 10 = 960 000 000 octets ou 960 Mo

Si nous voulons maintenant « prétraiter » puis « traiter » ces images avec un logiciel tel que SIRIL, IRIS, DSS... il va falloir disposer d’un ordinateur taillé pour le travail.
Si nous allongeons la séquence, achetons une plus grosse caméra, faisons des images en deux octets par couleur (16 bits)... nous enflons sans cesse le volume d’information à traiter.
Alors que nous n’avons pas les moyens de changer notre ordinateur à chaque fois que la folie nous prend d’en rajouter encore.

Il faut savoir raison garder.
Et l’appel à la réflexion lancé par Dominique Clay est plein de bon sens.

7. Il y aurait tant et plus à dire...

Mais je tomberais moi aussi dans le travers du « toujours plus ».
Retenez l’essentiel :

- Vouloir « plus » a un coût qui ne se justifie que si le résultat obtenu est significativement meilleur.
- Les carottes, les navets, les poireaux : l’information est structurée selon un « ordre » qu’il faut respecter et connaître.
- Les formats à en-tête, moins immédiats, mais plus ouverts.
- Réfléchir avant de générer des flots d’informations intraitables.

Notes

Néronard *** : individu fictif, inventé pour la circonstance.
Personne de qualité *** : du temps de l’ancien régime = noble. Par la suite bourgeois jouissant de revenus importants. Par la suite : snob, personne s’attribuant une valeur au-dessus de ses mérites personnels.


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