Co to jest jpeg?
* oznacza: Wspólna grupa ekspertów fotograficznych (nazwa komitetu, która stworzyła standard).
* wymowa: Często wymawiane „Jay-Peg”.
* Cel: Jest to bardzo popularny format obrazu zaprojektowany do wydajnego przechowywania zdjęć fotograficznych (i innych obrazów ciągłego ton) w stosunkowo niewielkim rozmiarze pliku. Jego podstawowa siła polega na użyciu sprężania .
Kluczowe cechy i funkcje
1. Stratna kompresja: To jest funkcja definiująca JPEG. Zmniejsza rozmiar pliku, odrzucając niektóre dane obrazu, które są uważane za „mniej zauważalne” dla ludzkiego oka. Można dostosować stopień kompresji (a zatem ilość odrzuconych danych). Wyższa kompresja oznacza mniejszy rozmiar pliku, ale także bardziej widoczne artefakty i utratę szczegółów.
2. wszechstronny: Nadaje się do szerokiej gamy zdjęć, zwłaszcza zdjęć i realistycznych dzieł sztuki z gładkimi gradientami kolorów.
3. wszechobecny: Powszechnie obsługiwane przez przeglądarki internetowe, oprogramowanie do edycji obrazów, kamery cyfrowe, smartfony i inne urządzenia. Ta powszechna kompatybilność jest głównym powodem jej popularności.
4. Rozszerzenie pliku: Pliki są zwykle zapisywane z rozszerzeniami `.jpg` lub„ .jpeg`.
5. Głębokość kolorów: JPEG obsługują 24-bitową głębokość kolorów, co oznacza, że mogą reprezentować około 16,7 miliona kolorów.
6. Nie jest idealny dla:
* Obrazy z ostrymi wierszami i tekstem: Kompresja może rozmyć te funkcje, dzięki czemu wyglądają rozmyte. Formaty takie jak PNG lub GIF są lepsze do grafiki z twardymi krawędziami.
* obrazy, które będą wielokrotnie edytowane i zapisywane: Za każdym razem, gdy oszczędzasz JPEG po edycji, ponowna zastosowanie kompresji utraty, dodatkowo degradując jakość obrazu.
Jak działa kompresja JPEG (uproszczone wyjaśnienie)
Proces kompresji JPEG jest nieco złożony, ale oto ogólny pomysł:
1. Konwersja przestrzeni kolorów: Obraz jest często konwertowany z RGB (czerwony, zielony, niebieski) na YCBCR (Luminance, Chroma Blue, Chroma Red). Umożliwia to osobne obchodzenie się z jasnością (luminance) i informacji o kolorach.
2. Podsampling Chroma: Ludzkie oczy są bardziej wrażliwe na zmiany jasności niż zmiany koloru. JPEG wykorzystuje to, zmniejszając ilość przechowywanych informacji o kolorach (podpróbkowanie Chroma). Wspólne współczynniki podpróbkowania to 4:4:4 (bez podpróbkowania), 4:2:2 i 4:2:0 (najczęściej odrzuca najwięcej informacji o kolorze).
3. Dyskretna transformacja cosinusowa (DCT): Obraz jest podzielony na bloki 8x8 pikseli. Transformacja matematyczna zwana DCT przekształca każdy blok w zestaw składników częstotliwości. Zasadniczo rozkłada blok na serię coszynwetów o różnych częstotliwościach i amplitudach.
4. kwantyzacja: Tutaj dzieje się faktyczna utrata kompresji. Każdy składnik częstotliwości z DCT jest podzielony przez „tabelę kwantyzacji”. Ta tabela zawiera wartości, które określają, ile informacji jest odrzucane dla każdej częstotliwości. Wyższe częstotliwości (które reprezentują drobniejsze szczegóły) są zwykle kwantycznie kwantycznie bardziej agresywnie (co oznacza, że odrzuca się więcej informacji).
5. Kodowanie entropii (kodowanie Huffmana lub kodowanie arytmetyczne): Kwantowane współczynniki są następnie kodowane przy użyciu bezstratej techniki kompresji, takiej jak kodowanie Huffmana lub kodowanie arytmetyczne w celu dalszego zmniejszenia wielkości pliku. To koduje powszechnie występujące wartości przy użyciu krótszych kodów.
6. Rekonstrukcja: Po otwarciu JPEG proces jest odwrócony. Obraz jest dekodowany, stosuje się odwrotną DCT, a przestrzeń kolorów jest konwertowana z powrotem na RGB (w razie potrzeby). Ponieważ jednak dane zostały odrzucone podczas kwantyzacji, zrekonstruowany obraz nie jest identyczny z oryginałem.
Zalety JPEGS:
* Mały rozmiar pliku: Umożliwia wydajne czasy przechowywania i szybkiego ładowania na stronach internetowych.
* Uniwersalna kompatybilność: Można otwierać i wyświetlić na praktycznie dowolnym urządzeniu lub oprogramowaniu.
* Regulowana kompresja: Oferuje kompromis między wielkością pliku a jakością obrazu.
* odpowiednie do zdjęć: Działa dobrze w przypadku obrazów o stopniowych wariantach kolorów i złożonych scenach.
wady JPEGS:
* Stratne kompresja: Powoduje nieodwracalną utratę danych obrazu i potencjalnych artefaktów (np. Blokowość, rozmycie).
* Nie jest idealny do grafiki: Słaby wybór obrazów z ostrymi krawędziami, tekstem lub sztuką liniową.
* Degradacja z powtarzaną edycją: Każdy oszczędność wprowadza dalszą utratę jakości.
* Nie nadaje się do przejrzystości: Nie obsługuje przejrzystości (kanał alfa).
kiedy używać JPEGS:
* Zdjęcia: Szczególnie do udostępniania online lub przechowywania dużych kolekcji.
* Obrazy dla stron internetowych: Gdy rozmiar pliku jest priorytetem.
* Obrazy ogólne: Gdy ważna jest powszechna kompatybilność.
* obrazy, które będą oglądane, a nie edytowane: Aby zminimalizować wpływ kompresji stratnej.
Alternatywy dla JPEGS:
* PNG (grafika przenośna): Bezstratna kompresja, dobra do grafiki, zrzutów ekranu i obrazów z ostrymi krawędziami lub tekstem. Obsługuje przejrzystość. Zasadniczo większe rozmiary plików niż JPEG dla zdjęć.
* gif (format wymiany grafiki): Bezstronna kompresja, ograniczona paleta kolorów (256 kolorów). Dobry do prostych animacji i grafiki.
* tiff (oznaczony format pliku obrazu): Może być stratny lub bezstratny, bardzo wysokiej jakości, dużych rozmiarów plików. Często używane do celów archiwalnych lub drukowania profesjonalnego.
* WebP: Nowoczesny format obrazu opracowany przez Google, który oferuje zarówno stratną, jak i bezstratną kompresję z lepszą wydajnością niż JPEG lub PNG. Rosnąca popularność w przypadku korzystania z sieci.
* heif/heic (format pliku obrazu o wysokiej wydajności): Często używane przez urządzenia Apple. Zapewnia lepszą kompresję niż JPEG przy jednoczesnym zachowaniu podobnej jakości. Wymaga określonych kodeków do przeglądania na niektórych platformach.
Wskazówki dotyczące pracy z JPEGS:
* Wybierz odpowiedni poziom kompresji: Eksperyment, aby znaleźć najlepszą równowagę między rozmiarem pliku a dopuszczalną jakością obrazu. Większość oprogramowania do edycji obrazów pozwala dostosować poziom kompresji.
* Unikaj powtarzanej edycji i oszczędzania: Jeśli chcesz wykonać wiele edycji, zapisz obraz w formacie bezstratnym (jak PNG lub TIFF), dopóki nie skończysz, a następnie zapisz go jako JPEG do ostatecznej dystrybucji.
* Zapisz we właściwej rozdzielczości: Jeśli zapisujesz obraz dla Internetu, zapisz go w odpowiedniej rozdzielczości dla zamierzonego rozmiaru wyświetlania, aby uniknąć niepotrzebnego rozmiaru pliku.
* Rozważ Webp lub Heif: Jeśli kompatybilność przeglądarki nie stanowi poważnego problemu, WebP i HEIF często zapewniają lepszą kompresję niż JPEG.
W wniosku
JPEG to potężny i szeroko stosowany format obrazu do przechowywania zdjęć i innych obrazów ciągłego. Jego stratna kompresja sprawia, że jest idealny w sytuacjach, w których rozmiar pliku jest priorytetem, ale ważne jest, aby być świadomym potencjału utraty jakości, szczególnie przy powtarzanej edycji. Zrozumienie jego mocnych stron i ograniczeń pomoże Ci wybrać odpowiedni format dla twoich konkretnych potrzeb.