Jakość JPEG

JPEG to nie tylko format pliku do przechowywania obrazów, ale złożona metoda kodowania i dekodowania obrazów, która ma wiele ustawień.

O JPEG

Nowoczesne zaawansowane aparaty cyfrowe mają kilka podstawowych ustawień JPEG:

1. Jakość obrazu JPEG
2. Rozmiar obrazu JPEG
3. Ustawienia migawki

Pod jakością obrazu rozumiem ilość użytecznych danych, które mogą zapisać JPEG. Format JPEG został zaprojektowany do kompaktowego przechowywania obrazów w oparciu o metody i algorytmy kompresji i optymalizacji obrazów. Algorytmy kodowania JPEG są dość skomplikowane i wyrafinowane, ale w oparciu o poziom kompresji, od którego zależy końcowa jakość obrazu. W przeciwieństwie do BMP, TIFF i podobnych formatów, JPEG nie przechowuje danych o każdym pikselu obrazu, ale tylko o wektorowe zmiany kolorów. W zasadzie jest to genialna matematyczna abstrakcja obrazu, w której jedynym pikselem faktycznie zakodowanym jest lewy górny piksel. Nie będę zagłębiać się w istotę kompresji, skupię się tylko na tym, że poziom kompresji w formacie JPEG wpływa na jakość obrazu JPEG.

Na przykład w aparacie Nikon D40 Możesz ustawić 3 poziomy jakości obrazu JPEG

• Fine Fine
• Jakość standardowa - Norma
• Jakość podstawowa - podstawowa

Ogólnie rzecz biorąc, tryb Fine oznacza zapisywanie obrazu w formacie JPEG ze 100% zachowaniem szczegółów. Ale ze względu na specyfikę algorytmu 100% jest warunkowych. Tryb normalny ma poziom kompresji dwukrotnie większy niż tryb dokładny. Tryb podstawowy kompresuje zdjęcia 4 razy silniejsze niż Fine. W ten sposób otrzymujemy pliki graficzne o mniejszej objętości i mniej przydatnych danych. Poziom kompresji jest łatwo śledzony przez maksymalny rozmiar pliku z różnymi poziomami kompresji JPEG. Na Nikon D40 :

• Dobrze - 3,4 MB
• Norma - 1,8 MB
• Basic - 0,9 MB

Najciekawsze jest to, że objętość plików wyświetlanych przez kamerę w menu ustawień jest maksymalną szacowaną głośnością dla danego kodowania. Ze względu na specyfikę algorytmu, na przykład usunięcie Fine z jakością, jest mało prawdopodobne, aby możliwe było uzyskanie pliku z 3,4 MB, zwykle algorytm robi lepiej i tworzy mniejsze pliki. Rozmiar pliku JPEG zależy od tego, co dokładnie znajduje się na obrazie . Ogólnie rzecz biorąc, algorytm koduje obraz o jednolitym niebieskim niebie przy minimalnych kosztach, a na końcu otrzymujemy około 1 MB zamiast 3,4 MB. Ale jeśli fotografujesz w nocy przy wysokich wartościach ISO, możesz uzyskać plik o rozmiarze około 3 MB. Wynika to z faktu, że przy wysokich wartościach ISO będzie dużo szumu cyfrowego, tzn. Zdjęcie będzie miało wiele heterogenicznych pikseli, dla których trudno jest wybrać interpolację (uśrednianie), a algorytm JPEG potrzebuje więcej pamięci, aby zapisać wszystkie szczegóły na zdjęciu.

Uwaga: ze względu na fakt, że kamera oblicza liczbę klatek pozostałych na karcie dokładnie zgodnie z maksymalnym dopuszczalnym rozmiarem obrazu, ich rzeczywista liczba jest znacznie większa. Na przykład używam karty pamięci 16 GB Nikon D40 . W tym przypadku w różnych trybach kamera pokazuje:

• Fine - 4400 zdjęć
• Norm - 8400 zdjęcie
• Basic - 16.400 zdjęć

W rzeczywistości w trybie Fine mogę z łatwością zmieścić ponad 6000 zdjęć.

Oto przykład spadku jakości zdjęcia podczas przetwarzania oprogramowania tego samego obrazu z różnymi poziomami kompresji.

Jakość wynosi 100%. Rozmiar pliku 308 kb

Jakość to 100%

Jakość 70%. Rozmiar pliku 107 kb

Jakość 70%

Jakość 40%. Rozmiar pliku 89,4 kb

Jakość 40%

Jakość 1%. Rozmiar pliku 60,5 kb

Jakość 1%

Ogólnie rzecz biorąc, to samo dzieje się z różnymi ustawieniami jakości. Bardzo często różnica między różnymi ustawieniami JPEG opartymi na kamerze jest bardzo trudna do odczytania, ponieważ aparat i marketerzy zawsze starają się bawić nas dobrymi zdjęciami. Ale różnica w objętości plików jest często bardzo zauważalna.

Ponadto większość nowoczesnych aparatów cyfrowych ma ustawienie rozmiaru obrazu . To ustawienie pokazuje, ile megapikseli będzie miało migawkę. Na przykład Nikon D40 :

• Duży, L (duży) - 6,0 MP, 3008X2000 punktów
• Średni, M (średni) - 3,3 MP, 2256 X 1496 pikseli
• Małe, S (małe) - 1,5 MP, 1504X1000 punktów

To ustawienie pozwala na zapisywanie plików nie tylko rozmiaru oryginalnego, który jest największy, ale także plików z mniejszą liczbą punktów (pikseli). To ustawienie jest ważne, aby zaoszczędzić miejsce. Bardzo często obrazy mogą przenosić zbędne informacje. Nadmiarowe informacje to piksele, które nie zawierają przydatnych informacji. Na przykład te piksele są szumem cyfrowym, pojawiają się z powodu słabej jakości optyki. Gdy używasz mniejszego formatu, nie możesz nic stracić.

To samo dotyczy nie tylko Nikon D40 które wykorzystałem jako przykład, ale także reszty aparatów cyfrowych.

Ważna uwaga: gdy używamy dużego (maksymalnego) rozmiaru obrazu JPEG, wszystkie informacje z całej matrycy kamery są kodowane. Kiedy używamy mniejszego rozmiaru obrazu, sama kamera nadal robi zdjęcie przy użyciu całej macierzy, czyli przy użyciu wszystkich dostępnych pikseli. Dopiero po tym migawka jest programowo zredukowana do określonej wartości. Wynika to ze standardowego cyklu kamery ADC. Nie myśl, że jeśli zrobisz zdjęcie w małym rozmiarze, to tylko pojedyncze piksele na aparacie będą działać, a tym samym możesz uzyskać wzrost progu dyfrakcji lub oszczędzać baterię.

Ważna uwaga: prawie zawsze można połączyć jakość obrazu i jego rozmiar . W ten sposób można wybrać dowolne opcje jakości końcowego obrazu. Ponadto wszelkie manipulacje z rozmiarem i jakością JPEG mają ogromny wpływ na możliwości bufora ramki nowoczesnych kamer. Im mniejszy rozmiar i im niższa jakość, tym więcej zdjęć można umieścić bufor ramki podczas zdjęć seryjnych. Na przykład w formacie JPEG. L, Fine Nikon D40 może umieścić tylko 7 strzałów, a M, Normę aż 17. Właściwie, dla dobra manipulowania buforem, zacząłem ten artykuł.

Algorytmy, dla których kompresja występuje od rozmiaru L do M lub S, są bardzo złożone i jest ich bardzo wiele. Na przykład migawka może zostać zmniejszona na komputerze, w tym celu program obsługi może korzystać z następujących algorytmów zmniejszania rozmiaru : LancZos3, Bell, Bicubic, Bilinear, BSplite, FastLinear, LancZos2, Linear, Mitchell, Nearest, Triangle i kilka innych. Korzystając z formatu JPEG, z czystego zdjęcia docieramy do abstrakcyjnego pola matematycznego macierzy, wektorów i umysłu niezrozumiałych subtelności.

720x479. Plik waży 193 kb

720–479

640–426. Plik waży 159 kb

640–426

320x213. Plik waży 51,2 kb

320Х213

160–106. Plik waży 24,1 kb

640–426

Bardzo często ogromny rozmiar obrazu, na przykład 30-megapikselowy obraz w telefonach komórkowych, zajmuje ogromną ilość, a pełny potencjał 30 megapikseli jest po prostu nieużywany. Dlatego możesz bezpiecznie umieścić mniejszy rozmiar obrazu. Dodam, że dla wygodnego oglądania zdjęć, nawet na najdroższych monitorach z matrycą 2560 × 1600, wystarczy około 4 megapikseli, a do drukowania z rozmiarem 10X15 wystarczy tylko 1 megapiksel. Pamiętasz, kiedy ostatnio drukowałeś zdjęcia lub zwiększałeś obraz na komputerze? Z własnego doświadczenia powiem, że ogromna liczba pikseli nowoczesnych kamer jest potrzebna tylko do poważnej fotografii. W zwykłych pracach domowych nie widzę potrzeby ściganie liczby megapikseli W aparacie o dużej liczbie można zmniejszyć rozmiar obrazu wyjściowego bez poważnej utraty jakości.

Niektóre nowoczesne aparaty mają zaawansowane ustawienia JPEG. Na przykład zaawansowane aparaty Nikon, takie jak Nikon D700 , D800 mieć ustawienie jpeg priorytetu jakość / rozmiar. To ustawienie pozwala określić algorytm, który jest ważny podczas przetwarzania obrazu - rozmiar pliku lub jakość.

Ważne: aby uzyskać najlepszą jakość obrazu, nadal zalecamy używanie największego rozmiaru obrazu z najlepszą jakością. Na przykład dla aparatów Nikon priorytetem jest jakość L, Fine. Jednak pełen potencjał i dokładność przesyłania obrazów z matrycy na kartę pamięci może zrealizować tylko format RAW. Ale nawet pliki RAW w niektórych aparatach przechodzą specjalny „snap”, aby zmniejszyć ich rozmiar, tutaj musisz być bardzo ostrożny.

Wnioski:

JPEG to bardzo ciekawa metodologia zapisywania plików graficznych. Radzę eksperymentować z różnymi jakościami i rozmiarem obrazu na aparatach, bardzo często można poważnie zaoszczędzić miejsce, uzyskując dobre wyniki na zdjęciach.

Nie zapomnij kliknąć na przyciski ↓ ↓ ↓ sieci społecznościowe ↓ ↓ ↓ - to jest ważne dla mnie Dziękuję za uwagę. Arkady Shapoval.