CD de photos - Photo CD

Disques optiques
Général Disque optique Lecteur de disque optique Création de disques optiques Logiciel de création Technologies d'enregistrement Modes d'enregistrement Écriture de paquets Zone de coupe en rafale
Types de supports optiques Disque compact ( CD ) : CD-DA , CD-ROM , CD-R , CD-RW , 5.1 Music Disc , Super Audio CD ( SACD ), Photo CD , CD Vidéo ( CDV ), Vidéo CD ( VCD ), Super Vidéo CD ( SVCD ), CD+G , CD-Text , CD-ROM XA , CD-i , MIL-CD , Mini CD DVD : DVD-R , DVD+R , DVD-R DL , DVD+R DL , DVD-R DS , DVD+R DS , DVD-RW , DVD+RW , DVD-RAM , DVD-D , DVD-A , HVD , EcoDisc , MiniDVD Disque Blu-ray ( BD ) : BD-R et BD-RE , Blu-ray 3D , Mini disque Blu-ray Blu-ray Ultra HD M-DISQUE Disque multimédia universel (UMD) Disque polyvalent amélioré (EVD) Disque polyvalent avant (FVD) Disque Holographique Polyvalent (HVD) Disque haute définition bleu de Chine (CBHD) HD DVD : HD DVD-R , HD DVD-RW , HD DVD-RAM Disque multicouche polyvalent haute définition (HD VMD) VCDHD GD-ROM Disque vidéo personnel (PVD) MiniDisc ( MD ) : Données MD, Données MD2 Salut-MD Disque laser ( LD ) : LD-ROM , LV-ROM Disque unique vidéo (VSD) Disques magnéto-optiques Ultra Densité Optique (UDO) Stockage de données optiques 3D Disque optique volumétrique empilé (SVOD) Disque en cinq dimensions ( DVD 5D ) Disque multicouche fluorescent Hyper CD-ROM Disque optique Nintendo (NOD) Disque d'archives (AD) Disque professionnel DataPlay
Normes SFF ATAPI / MMC Mont Rainier (écriture de paquets) Mont Fuji (enregistrement de saut de couche) Livres arc-en-ciel Systèmes de fichiers ISO 9660 Joliet Roméo Rock Ridge / SUSP El Torito Extensions ISO 9660 d'Apple Format de disque universel ( UDF ) ISO 13490
Voir également Histoire des supports de stockage optiques Guerre des formats de disques optiques haute définition
v t e

Photo CD est un système conçu par Kodak pour numériser et enregistrer des photos sur un CD. Lancés en 1991, les disques ont été conçus pour contenir près de 100 images, impressions numérisées et diapositives de haute qualité à l'aide d'un codage exclusif spécial. Les CD de photos sont définis dans le Beige Book et sont également conformes aux spécifications CD-ROM XA et CD-i Bridge . Ils étaient destinés à être lus sur des lecteurs CD-i, des lecteurs CD Photo ( PowerCD d' Apple par exemple), et tout ordinateur disposant d'un logiciel adapté ( SilverFast DC ou HDR de LaserSoft Imaging par exemple).

Le système n'a pas réussi à gagner une utilisation massive parmi les consommateurs en partie à cause de sa nature propriétaire, de la baisse rapide des prix des scanners et du manque de lecteurs de CD-ROM dans la plupart des ordinateurs personnels à la maison . De plus, Photo CD s'appuyait sur des téléviseurs à tube cathodique pour un usage domestique. Cependant, ceux-ci ont été conçus pour les images animées. Leur scintillement typique est devenu un problème lorsque vous regardez des photographies fixes. Le système Photo CD a gagné un bon niveau d'acceptation parmi les photographes professionnels en raison du faible coût des numérisations de films de haute qualité. Avant Photo CD, les professionnels qui souhaitaient numériser leurs images de films étaient obligés de payer des frais beaucoup plus élevés pour obtenir des scans au tambour de leurs négatifs et transparents . JPEG et JPEG 2000 prennent tous deux en charge l'espace colorimétrique PhotoYCC, comme décrit ci-dessous, qui est utilisé dans les fichiers pcd.

La désignation	Résolution		Taille non compressée	Utilisation typique prévue
	( px × px )	( Mpx )	( Mo )
Base/16	128 × 192	0,025	0,07	Aperçu (impression d'index, vignette)
Base/4	256 × 384	0,098	0,28	la toile
Base	512 × 768	0,393	1.13	Écran d'ordinateur , TV, Web
4 socles	1024 × 1536	1.573	4.50	écran de télévision haute définition
16 socles	2048 × 3072	6.291	18h00	Impression jusqu'à env. 20x30cm
64 socles	4096 × 6144	25.166	72,00	Impression professionnelle, prépresse, archivage (facultatif)

Variantes

Le disque maître Kodak Pro Photo CD contient 25 images avec une résolution maximale de 6144 x 4096 pixels (six résolutions par fichier, Base/16 à 64 Base). Ce type est approprié pour les films 120, 4x5, mais aussi pour les films de petite taille, si la résolution la plus élevée est requise.

Le format propriétaire « Portfolio CD » de Kodak est distinct du format Photo CD , qui combine l' audio Red Book CD et Beige Book PCD avec des menus interactifs et des zones réactives sur les images PCD. Certains lecteurs de CD photo/audio Philips autonomes pouvaient lire les CD Portfolio, et l' application de lecteur Windows était disponible gratuitement. Le CD Kodak Portfolio n'est défini dans aucun Rainbow Book particulier.

Histoire

Le système Photo CD a été annoncé par Kodak en 1990. Photo CD ciblait une gamme complète de besoins photographiques, allant des appareils photo compacts grand public aux professionnels haut de gamme utilisant des films grand format 4x5. Les premiers produits de CD photo, y compris les scanners pour les laboratoires de traitement et les lecteurs de CD photo pour les consommateurs, sont devenus disponibles en 1992. Le projet devait représenter une entreprise de 600 millions de dollars en 1997 avec un bénéfice opérationnel de 100 millions de dollars. Kodak a conclu un certain nombre de partenariats afin de développer l'utilisation de Photo CD. Cela comprenait, par exemple, un accord avec LL Bean en 1992 par lequel le catalogue serait distribué au format Photo CD, et un accord avec Silicon Graphics en 1993 pour rendre tous les postes de travail de traitement d'images Silicon Graphics capables d'accepter les disques optiques Kodak Photo CD . Ces mesures, ainsi que le coût relativement bas de 3 $ par image à l'époque et la commodité, ont fait de Photo CD la solution d'imagerie numérique de choix pour de nombreux photographes du milieu à la fin des années 90.

En 2000, plus de 140 laboratoires de traitement photo CD aux États - Unis ont été actifs, avec beaucoup d' autres à l' extérieur des États - Unis Cependant, fin des années 1990, Photo CD était éclipsée par d' autres formats, principalement en fonction du standard de l' industrie JPEG format. Dans le segment grand public, le schéma de compression relativement inefficace du format Photo CD signifiait que les fichiers Photo CD étaient considérablement plus volumineux que les fichiers JPEG de qualité similaire, et donc moins pratiques pour la transmission sur Internet, etc. Par exemple, une image 16Base Photo CD de 5,5 Mo peut être encodé sous forme d' image JPEG de 2,1 Mo avec une qualité de 80%, visuellement indiscernable de l'original. Lorsque le format Photo CD a été conçu au début des années 1990, un objectif de conception était de permettre la lecture à faible coût sur des appareils de télévision. À cette époque, la technologie disponible excluait les schémas de compression bidimensionnels tels que JPEG, mais à la fin des années 1990, les progrès de la technologie des microprocesseurs avaient déplacé la compression JPEG/PNG bien dans la gamme des appareils électroniques grand public, même à très faible coût.

Dans les segments professionnels et amateurs avancés, Photo CD avait été éclipsé par les scanners de bureau à bas prix tels que ceux de Nikon et Minolta dans le milieu de gamme, et par les scanners à tambour dans le très haut de gamme. Alors que la résolution en pixels de Photo CD était encore comparable ou meilleure que les alternatives, Photo CD souffrait d'un certain nombre d'autres inconvénients. Tout d'abord, l'espace colorimétrique du Photo CD, conçu pour l'affichage sur téléviseur, est plus petit que ce qui peut être obtenu même avec un scanner de bureau à faible coût. Deuxièmement, le rendu des couleurs des images de CD photo a changé au fil du temps et avec différentes versions de scanner ; Les scanners 4050 avaient un rendu des couleurs différent des versions précédentes. Troisièmement, la plage dynamique des numérisations était inférieure à celle des scanners de bureau. Les tests de l'époque indiquaient que la cote dmax (une mesure de la densité maximale pouvant être obtenue) du Photo CD était de 2,8 à 3,0, tandis que les scanners de bureau couramment disponibles atteignaient 4,2, une différence substantielle. En raison de cela et des problèmes de rendu des couleurs de Photo CD, en 2004, le segment professionnel de la communauté des utilisateurs s'était généralement retourné contre Photo CD.

Dans le segment de la vente au détail, alors que le CD photo était initialement relativement populaire auprès des consommateurs, il s'agissait en grande partie d'un échec économique pour les laboratoires de traitement. Au moment de son introduction, Kodak a affirmé que les coûts de traitement pour les laboratoires seraient proches de 1 $ par image, ce qui permettrait au laboratoire de vendre de manière rentable à 3 $ par image. Cependant, cette promesse n'a jamais été réalisée, ce qui a souvent entraîné une accélération du processus de numérisation, avec une baisse de qualité résultante. En raison de la perte de parts de marché de Photo CD et des pertes substantielles de l'entreprise, partiellement attribuées par Kodak Management à son activité de numérisation, Kodak a abandonné le format au cours de la période 2001-2004. En 2004, les scanners Kodak 4050 Photo CD étaient proposés gratuitement à toute personne qui paierait pour leur retrait par plus d'un laboratoire de traitement. Cet abandon a généré une controverse considérable à la fois à l'époque et par la suite car les spécifications techniques du format Photo CD n'ont jamais été publiées par Kodak. Le CD photo reste un exemple souvent cité de « format orphelin » et des dangers des formats d'images propriétaires dans les milieux photographiques.

Bien que Kodak n'ait pas publié les spécifications du format Photo CD, il a été rétro-conçu, permettant ainsi aux images d'être converties dans des formats plus modernes. Le travail d'ingénierie inverse d'origine a été effectué par Hadmut Danisch de l'Université de Karlsruhe, qui a déchiffré le format en étudiant les vidages hexadécimaux de fichiers de CD photo, puis a écrit hpcdtoppm, qui convertit les images de CD photo au format PPM, au début des années 1990. Au début des années 1990, hpcdtoppm a été largement distribué dans le cadre de diverses distributions Linux, mais a depuis été presque entièrement abandonné en raison de préoccupations concernant les conditions de licence restrictives de hpcdtoppm et le manque de gestion des couleurs. Cependant, le travail d'ingénierie inverse d'Hadmut Danisch a été utilisé pour créer un certain nombre d'autres implémentations open source de décodeurs de CD photo comme ImageMagick. En 2009, pcdtojpeg a été créé sous licence open source GPL . Également reconnu par l'auteur comme étant basé sur les travaux d'ingénierie inverse d'Hadmut Danisch, pcdtojpeg permet de décoder les métadonnées des CD de photos, gère les couleurs et peut décoder toutes les variantes connues des fichiers de CD de photos. Actuellement, hpcdtoppm et pcdtojpeg forment ensemble le noyau des informations disponibles dans le domaine public sur les détails techniques du format Photo CD.

Format d'image

Composants d'image

Les images de CD de photos sont stockées sous la forme d'une hiérarchie de composants allant de Base/16 à 64Base qui se rapportent aux différentes résolutions d'image pouvant être reconstruites. L'image de base, qui a une résolution luma de 512 lignes par 768 pixels, est généralement utilisée pour les systèmes de télévision. Les images à plus haute résolution sont généralement utilisées pour l'imagerie photographique. Les images de résolution de base et inférieure sont généralement utilisées pour les index de fichiers et les vignettes. Les composants utilisés pour créer les résolutions Base/16 à 16Base sont stockés dans un seul fichier appelé Image Pac. Les images Base, Base/4 et Base/16 sont stockées non compressées afin de permettre une extraction facile pour l'affichage. Les images 4Base et 16Base sont stockées compressées et sous forme de deltas (images incrémentielles) à partir de la résolution en dessous d'elles. Notez que toutes les résolutions jusqu'à la résolution maximale dans un fichier (en fait un Image Pac) sont toutes présentes simultanément. Ainsi, par exemple, un fichier 16Base contient une image Base/16, Base/4, Base et 4Base ainsi que les composants 16Base. Le sixième composant, 64Base, est stocké dans des fichiers séparés sur le CD de photos dans le cadre de l'extension IMAGE PAC (IPE). Cela n'existe que sur les disques Photo CD Pro Master.

Codage

Les images PCD utilisent un codage PhotoYCC transformé en gamma. Dans ce schéma, afin d'encoder les images numérisées dans un fichier Photo CD, la première étape consiste à préformer les données RVB via une transformation non linéaire (la même que plus tard dans la norme xvYCC ) :

${\displaystyle {\mathit {RGB^{\prime }={\begin{cases}1.099\cdot RGB^{0.45}-0.099,&RGB\geq 0.018\\-1.099\cdot (-RGB)^{0.45}+ 0.099,&RGB\leq -0.018\\4.5\cdot RGB&-0.018<RGB<0.018\\\end{cases}}}}}$

Ici le nombre 1.099 a la valeur 1 + 5.5 * β = 1.099296826809442... et a la valeur 0.018053968510807, tandis que 0.099 est 1.099 - 1. Par conséquent, les couleurs qui sont en dehors de la gamme définie par le CCIR 809 [ sic ] ( devrait être 709) les primaires sont codées par les valeurs négatives. Les valeurs RVB linéaires sont comprises entre -0,20 et 2,00, tandis que les valeurs RVB non linéaires sont comprises entre -0,43357 et 1,402278.

Les valeurs RVB préformées sont ensuite converties en une luminance et deux composantes de chrominance via une matrice de transformation conforme CCIR 601-1 :

${\displaystyle Y^{\prime }=0.299R^{\prime }+0.587G^{\prime }+0.114B^{\prime }}$

${\displaystyle B^{\prime \prime }-Y^{\prime }=-0.299\cdot R^{\prime }-0.587\cdot G^{\prime }+0.886\cdot B^{\prime }}$

${\displaystyle R^{\prime \prime }-Y^{\prime }=0.701\cdot R^{\prime }-0.587\cdot G^{\prime }-0.114\cdot B^{\prime }}$

Enfin, les composantes de luminance et de chrominance sont mises à l'échelle à des valeurs de 8 bits par les équations suivantes :

${\displaystyle Y^{\prime \prime }={255/1.402}\cdot Y^{\prime }}$

${\displaystyle C1=111.40\cdot (B^{\prime \prime }-Y^{\prime })+156}$

${\displaystyle C2=135.64\cdot (R^{\prime \prime }-Y^{\prime })+137}$

Une particularité de ce schéma d'encodage est qu'il permet aux images de CD de photos de représenter des couleurs supérieures à 100 %, « plus blanches que le blanc ». Au moment de l'introduction de Photo CD, cela permettait à l'affichage des images sur les téléviseurs analogiques du jour de montrer des couleurs plus lumineuses et plus vives que ce ne serait le cas autrement. C'était acceptable car les téléviseurs analogiques de l'époque étaient conçus pour être poussés au-delà de leur niveau de 100% sans écrêtage brusque. Cependant, cet aspect de l'encodage de Photo CD n'est pas compatible avec les formats d'image modernes et est la cause du problème bien documenté "Blown Highlights" lors de la conversion d'images de Photo CD vers des formats plus modernes. Tous les formats photo modernes imposent un écrêtage dur à 100 % (les formats vidéo en YUV ont toujours une marge de sécurité présente sur les téléviseurs de haut niveau), ce qui entraîne un écrêtage des hautes lumières dans les images converties à moins qu'une forme de mappage de luminance et de chrominance spécifique au CD photo ne soit effectuée.

Compression

Les images de CD de photos utilisent trois formes de compression afin de réduire les besoins de stockage d'images. Premièrement, le sous-échantillonnage de la chrominance réduit la taille des images d'environ 50 %. Ce sous-échantillonnage est d'un facteur 4 pour les images 4Base, et d'un facteur 2 (4:2:0) pour toutes les autres résolutions. Deuxièmement, une réduction supplémentaire de la taille est obtenue en décomposant les données d'image à la résolution la plus élevée et en stockant les composants 4Base, 16Base et 64Base en tant que résidus (différences par rapport aux pixels au niveau de résolution précédent). Troisièmement et enfin, le système Photo CD utilise une forme de quantification et de codage de Huffman pour compresser davantage ces données résiduelles. Ce codage de Huffman est effectué sur une base image par ligne d'image. Les tables de Huffman sont codées dans l'image du CD photo elle-même et ont des longueurs différentes selon la classe de compression. Ces cours sont :

• film de classe 1 - 35 mm; copie papier illustrée,
• classe 2 - film grand format,
• classe 3 - texte et graphiques, haute résolution,
• classe 4 - texte et graphiques, plage dynamique élevée.

Par exemple, pour recomposer une image de 1024 lignes par 1536 pixels, l'image de base luma de 512 lignes par 768 pixels (qui n'est ni "résiduelle" ni compressée par Huffman) est interpolée en une image de 1024 lignes par 1536 pixels. Un résidu 4Base de 1024 lignes sur 1536 pixels est ensuite décompressé de sa forme codée en Huffman, et ses éléments sont ajoutés à chaque pixel correspondant. L'image résultante contient des détails pour l'image échantillonnée complète de 1024 lignes par 1536 pixels. Pour recomposer une image à une résolution de 2048 lignes par 3072 pixels, le processus est essentiellement répété, en utilisant à la fois les résidus 4Base et 16Base. Une opération similaire est ensuite utilisée pour recomposer la ligne 4096 par une résolution de 6144 pixels. A chaque étape, un processus identique est appliqué aux canaux de chrominance.

Espace couleur

Les images de CD photo utilisent nominalement un espace colorimétrique de la recommandation CCIR 709 (maintenant la recommandation ITU-R BT.709) et un point blanc D65 . Cet espace colorimétrique, conçu à l'origine pour une utilisation en télévision analogique PAL et NTSC, a été choisi pour permettre une lecture facile des images de CD photo sur les téléviseurs. Cependant, dans la pratique, l'espace colorimétrique des images de CD photo varie considérablement par rapport à Rec. 709. Premièrement, le schéma de codage Photo CD autorise des valeurs supérieures à 100 % pour les composantes de couleur, permettant ainsi aux images Photo CD d'afficher des couleurs en dehors de la Rec. gamme 709. De plus, afin d'obtenir une reproduction précise des couleurs, en particulier lors de la numérisation de films inversibles, Kodak a jugé nécessaire de fournir des profils de couleurs spécifiques au type de film et au scanner. En conséquence, au moment où le format Photo CD est tombé en désuétude, cinq espaces colorimétriques différents étaient couramment utilisés dans les images de Photo CD (PCD 4050 fait référence à un numéro de modèle de scanner) :

• Négatif de couleur
• Universel E-6
• Universel K-14
• PCD 4050 E-6
• PCD 4050 K-14

Ainsi, alors que l'utilisation de l'espace colorimétrique générique du CD photo fournira une reproduction des couleurs acceptable à de nombreuses fins, par ex. le logiciel de conversion doit utiliser le bon profil de couleur pour la combinaison du support d'origine et du modèle de scanner.

Conversion d'images de CD photo

Pour une utilisation pratique, toutes les images de CD photo devront être converties dans un format moderne tel que JPEG , TIFF ou DNG . Bien qu'il existe un grand nombre de programmes de conversion d'images disponibles, à la fois commerciaux et gratuits ou open source , la plupart ne sont capables que de conversions de base en basse résolution (souvent uniquement en résolution de base, 512x768). Les principales caractéristiques distinctives entre les programmes en ce qui concerne les capacités des CD photo sont :

• La possibilité de convertir des images à une résolution maximale, idéalement jusqu'au niveau 64Base (4096x6144).
• Gestion correcte des hautes lumières. Les reflets soufflés ou coupés sont un problème courant avec de nombreux packages de conversion de CD photo. Une fois qu'un point culminant est coupé par un programme de conversion, les informations ne peuvent pas être récupérées par une manipulation ultérieure. De nombreux progiciels basés sur Windows corrigent partiellement le problème de surbrillance en utilisant une DLL « piratée » créée par Ted Felix.
• L'utilisation de profils de couleurs spécifiques au type de scanner et de film. À moins que de tels profils ne soient utilisés, la reproduction des couleurs de l'image sera souvent incorrecte, en particulier pour les films inversés (diapositives), très sensiblement.
• Extraction des métadonnées. Les métadonnées sont des informations telles que la date à laquelle la numérisation a été effectuée, le numéro de modèle du scanner et le type de film. Ces informations sont non seulement utiles à l'utilisateur, mais sont également essentielles pour sélectionner le profil de couleur approprié, car celui-ci varie selon le type de film et le scanner.

Comparatif des logiciels de conversion de CD photo

Le tableau ci-dessous compare certaines des options les plus connues pour convertir des images de CD photo.

Nom	Plate-forme	Prend en charge 64Base	Corriger les faits saillants	Profils de couleurs	Extrait les métadonnées	Coût	Remarques
hpcdtoppm	Win, macOS, Linux, Unix	Oui	Non	Non	Non	Libérer	Convertit uniquement en PPM ( format Netpbm )
ImageMagick	Win, macOS, Linux, Unix	Oui	Partiel	Non	Non	Libérer
Photo fenêtré	Gagner	Non	Partiel	Non	Non	90 $
Pouce Plus	Gagner	Non	Partiel	Non	Non	79 $
Convertisseur graphique	macOS	Oui	Non	Partiel	Non	39,95 $	Le profil de couleur peut être attribué manuellement si disponible
iPhoto	macOS	Non	Non	Non	Non	79 $/gratuit	Fait partie de la suite de programmes iLife, souvent fournie gratuitement avec les nouveaux Mac
IrfanVoir	Gagner	Non	Partiel	Non	Non	Libérer	Peut utiliser la DLL de CD photo piratée de Ted Felix pour la correction des hautes lumières
pcdtojpeg	Win, macOS, Linux, Unix	Oui	Oui	Non	Oui	Libérer	Couleur gérée, mais profil sRGB uniquement, mais pas de conversion CIELAB qui serait non destructive
PMView	Win64, Win32, OS/2	Oui	Oui	Non	Oui	Essai gratuit non paralysé, 49 $ au-delà de 30 jours.	La prise en charge des CD photo est basée sur les algorithmes utilisés dans pcdtojpeg. Prend en charge Windows 98 à Windows 10.
Photoshop	Gagner, Mac OS 9	Oui	Oui	Oui	Non	n / A	Uniquement Photoshop CS2 et CS3 avec restrictions - voir texte
pcdMagic pour Mac	macOS	Oui	Oui	Oui	Oui	79 $	Peut utiliser soit les profils de couleurs Kodak d'origine, soit les profils de couleurs internes. Peut convertir en DNG.
pcdmagic pour Windows	Gagner	Oui	Oui	Oui	Oui	79 $	Livré avec ses propres profils de couleurs de CD photo ; convertit en JPEG ou TIFF .
SView5	Gagnez, Amiga, MorphOS	Oui	Non	Oui (autre)	Oui (autre)	Libérer	Les résolutions au-delà de la base nécessitent un outil externe (hpcdtoppm/pcdtojpeg)

Voir également

• CD d'images , un produit similaire également par Kodak

Les références

Liens externes

• Page du CD photo sur le site officiel de Kodak à la Wayback Machine (archivé le 27 juin 2001)
• Comparaison par Kodak entre les formats Photo CD et Picture CD à la Wayback Machine (archivé le 21 avril 2016)
• Plus d'informations sur le CD Photo et Image.
• Outil pour convertir un CD photo en pages Web
• Site de CD de photos de Ted Felix
• pcdtojpeg
• pcdMagic