GIF: standard des photos couleur et des images animées

Le GIF ou Graphics Interchange Format, littéralement « format d'échange d'images », est un format d'image numérique couramment utilisé sur la Toile, mis au point par CompuServe en 1987 pour permettre le téléchargement d'images en couleur.

Des photos en GIF, limitées à une palette 8-bit, peuvent contenir un maximum de 256 couleurs. Cela rend le format GIF bien adapté pour le stockage des images simples avec un petit nombre de couleurs, comme des

photographies en noir et blanc, des diagrammes simples, des formes géométriques, des graphiques, des logos, des boutons, des images synthétiques et d'autres images nécessitant peu de nuances. Par contre, la limitation de couleurs rend le format GIF impropre à la reproduction de photographies en couleur, des images détaillées, tramées ou nuancées et des dégradés. En revanche, le format GIF supporte la transparence, prend en charge l'animation et est encore largement utilisé pour produire des images avec effets d'animation, à l’aide de logiciels du type photo gif animator. Toutefois, l’appareil photo numérique utilise le format JPEG et non le GIF. Néanmoins, il est possible de faire un montage photo en GIF. Photoshop permet un tel traitement du gif. Photobucket pour gif constitue aussi un excellent outil.

Le format GIF comporte un mode entrelacé permettant de commencer par transmettre quelques lignes d'une image, puis les lignes placées entre elles. Cette option d'entrelacement du GIF permet de donner plus rapidement un aperçu de l'image lorsque la connexion et transmission sont lentes; avec affichage progressif de l'image, cette dernière étant floue au début du chargement et devenant de plus en plus précise.

La taille du fichier image - exprimée en nombre d'octets- augmente avec le nombre de pixels composant l'image et la profondeur de couleur des pixels. Plus le nombre de lignes et de colonnes est important, plus la résolution de l'image sera grande et plus le fichier sera large. Aussi, chaque pixel d'une image augmente de taille lorsque la profondeur de sa couleur augmente; un 8-bit pixel (1 octet) emmagasine 256 couleurs, un 24-bit pixel (3 octets) stocke 16 millions de couleurs.

Les images GIF sont compressées en utilisant la technique Lempel-Ziv-Welch (LZW), de compression sans perte de données, afin de réduire la taille des fichiers sans dégrader la qualité visuelle. Cette technique de compression a été inventée par Abraham Lempel et Jacob Ziv, puis raffinée par Terry Welch. En 1977 et 1978, Jacob Ziv et Abraham Lempel ont publié une paire d’articles sur une nouvelle classe d’algorithmes de compression de données sans perte, désormais appelés collectivement "LZ77" et "LZ78". En 1983, Terry Welch développa une variante rapide de LZ78, qui fut nommée LZW, avec les initiales des trois inventeurs.

Références :
* Welch, Terry A. (June 1984). "A technique for high-performance data compression" Computer. Vol. 17, pp. 8-19.
* Jacob Ziv and Abraham Lempel; "Compression of Individual Sequences Via Variable-Rate Coding", IEEE Transactions on Information Theory, September 1978
* Jacob Ziv and Abraham Lempel; "A Universal Algorithm for Sequential Data Compression", IEEE Transactions on Information Theory, 23(3), pp.337-343, May 1977.

Pour contourner le brevet de la compagnie Unisys sur la technique de compression LZW, la World Wide Web Consortium a créé le format de fichier PNG (Portable Network Graphics), comme alternative populaire aux images GIF, mais à distribution gratuite. Le format PNG prend en charge le « truecolor » (16 millions de couleurs), alors que le GIF ne supporte que 256 couleurs. Le format PNG excelle lorsque l'image est grande ou avec zones de couleur uniforme. Les fichiers d'images PNG sont généralement plus petits donc plus légers que les fichiers GIF de même qualité, grâce la compression plus efficace. Par contre le format PNG est moins performant que le format JPEG pour la compression des photographies. Toutefois, le PNG standard ne permet pas de créer des animations et seuls les navigateurs récents supportent le format PNG. Mozilla a développé un codage APNG (Animated Portable Network Graphics) qui supporte l'animation sur son navigateur.

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