我知道JPEG是一種“有損”壓縮算法,該算法會丟棄信息以節省空間。這在視覺上有什麼影響?我聽說過“ JPEG偽像”。這些看起來像什麼?
是否存在相同級別的壓縮會產生更多偽像且看起來更糟的情況?圖像的內容是否重要?該算法處理得如何?它有什麼問題?
假設需要JPEG,是否有減少偽像的方法?如果我要上傳到將在控件之外應用其自身壓縮的Web服務,我可以對圖像進行任何預先處理以使其在這種情況下更好地生存嗎?
我知道JPEG是一種“有損”壓縮算法,該算法會丟棄信息以節省空間。這在視覺上有什麼影響?我聽說過“ JPEG偽像”。這些看起來像什麼?
是否存在相同級別的壓縮會產生更多偽像且看起來更糟的情況?圖像的內容是否重要?該算法處理得如何?它有什麼問題?
假設需要JPEG,是否有減少偽像的方法?如果我要上傳到將在控件之外應用其自身壓縮的Web服務,我可以對圖像進行任何預先處理以使其在這種情況下更好地生存嗎?
使用星期圖像的當前照片。這是高質量的JPEG:
在Gimp中以JPEG質量80(低)重新保存;請注意銳度的一般損失,高對比度邊緣周圍的“點”,低對比度區域的細節損失:
,然後在GIMP中重新保存JPEG質量30(非常低);請注意明顯的8x8塊以及銳度和色彩細節的嚴重損失:
JPEG傾向於引入兩種三種畸變:
可見的塊結構和邊緣周圍的光暈通常稱為JPEG偽像。讓我們放大示例以更好地查看它們。從左到右,從原始JPEG Q80和JPEG Q30圖像中裁剪。我將工件標記為綠色(圓圈表示光暈,點表示8x8塊):
由於任何信息丟失,您實際上都無法恢復。銳化可能有助於恢復丟失的邊緣對比度,但會使“光暈”更明顯。去噪可能有助於消除“光暈”,但會進一步降低清晰度。如果塊結構可見,則可能為時已晚。只需保留原始的高分辨率,高質量圖像即可,不要覆蓋它們。
如果您控制JPEG壓縮參數並希望最大化圖像質量:
如果上傳到第三方服務,並且無法控制壓縮參數,因此您無法做很多事情:
JPEG實際上使用兩種類型的壓縮,有損壓縮和無損壓縮。無損壓縮不會造成偽影,因此我們可以忽略該部分。 JPEG中的特殊類型的有損壓縮(稱為數學余弦的離散餘弦變換)允許在壓縮率和保真度之間進行權衡。大多數軟件將其稱為“質量”值,通常在0-100範圍內,其中100實際上沒有損失或損失很小,並且從那裡下降。
採用這種特殊的壓縮算法是因為它很好在扔掉人類視覺系統不會像其他場景組件那樣多的東西時。這就是為什麼看起來相當不錯的圖片可以具有令人印象深刻的高壓縮率的部分原因。這也是為什麼它在真實的連續色調照片上效果很好,而在合成圖像和藝術線條上效果不佳的原因。
這裡是較大照片的200 x 300區域,像素複製了2x,可以更好地看到它們。這使用了JPEG壓縮“質量” 100:
質量80,文件大小減少了79%:
質量降低60%,降低86%
質量降低40%,降低90%:
減小文件大小是基於整個文件的JPEG壓縮,因此報頭結構和其他固定開銷僅佔數據的一小部分。
請注意,您必須查找第二張圖片中的偽像,即使原始信息的近4/5被扔掉了。 JPEG壓縮偽像通常在銳利邊緣和緩慢變化的平坦區域中最明顯。由於線條藝術都是尖銳的邊緣,因此JPEG壓縮不適合這種壓縮方式。請記住,儘管底部圖片保留了驚人的視覺信息量,但原始信息卻被刪除了9/10。
JPEG有損壓縮所特有的偽像類型是緩慢變化的平坦區域中的“塊狀”,以及高對比度邊緣周圍的“污垢”。例如,請參見上圖的右下區域。包含焦點不清晰的背景,因此值的變化緩慢。塊狀性很明顯。有關“污垢”的示例,請環顧山羊的左角。通常,這兩種偽像是涉及JPEG壓縮的有力線索。還要在上面的其他圖片中查找這些內容,以了解它們剛開始出現時的外觀,以及在各種情況下您可以承受的壓縮率。
JPG壓縮以像素為單位進行。在高度壓縮的JPG圖像中,可以看到這些塊的邊緣:在原始圖像中,兩個像素的亮度和顏色可能非常接近,但是如果它們位於不同的塊中,則在壓縮和解壓縮(查看時)後,每個像素它們的值可能與原始值不同,因此您會逐漸失去混合感,並開始看到這種“塊狀感”。
這是天空中的典型示例-JPG以0質量保存。
如果將您上傳到使用JPG壓縮的網站,則可能在做兩件事上會有更好的結果(您需要對該網站進行實驗才能看到有效的方法):
將圖片尺寸調整為網站允許的最大高度/寬度,因此網站不會為您調整圖片尺寸
進行自己的壓縮,以得到質量更好的較小文件。根據站點的工作方式,如果圖像已經足夠小,它可能不會做進一步的壓縮,或者即使壓縮了,效果也會變差。
就從圖像中去除JPG偽像而言,JPG偽像看上去與普通傳感器噪聲相似。降噪軟件在去除一些較小的JPG偽影方面會取得一定的成功,但會丟失細節。
這裡是一個JPG質量為50%,具有塊狀效果,但像素也越來越暗,類似於噪點的示例。
Topaz Labs有一個名為 DeJpeg的產品,專門用於JPG工件。它在不損失太多細節的情況下做得很好。該插件還可以進行一些銳化和總體降噪。該插件與Photoshop CS,Photoshop Elements和Paint Shop Pro兼容。我認為它不適用於Lightroom或Aperture。
對於壓縮文件直到達到特定目標文件大小的網站,有一種方法可以在某些情況下提高圖像質量。
JPEG通過將圖像轉換為[一系列]頻率來工作空間表示(其中X和Y代表水平和垂直頻率,“亮度”代表頻率的幅度)。低於特定幅度的頻率將被忽略,從而減少了存儲的數據量,從而實現了壓縮。
噪聲具有JPEG無法壓縮的廣泛頻率範圍。這就是為什麼您可以擁有兩張圖像,應用相同級別的壓縮,並在JPEG壓縮後獲得兩個不同的文件大小。
如果您拍攝圖像並故意模糊不重要的背景區域,則會減少信息,並實現這些區域更高的壓縮率,從而留出更多千字節來編碼細節很重要的區域。這對於背景已經不清晰的圖像特別有效。
以下是放大的jpeg的示例:
Wikipedia用戶FelixH的圖像。該圖像是根據知識共享署名-相同方式共享3.0未移植許可證獲得許可的。
在此圖像中,您可以清楚地看到藍色區域中的所謂“工件”。請注意如何將圖像分成多個塊,並且塊邊界不匹配。
可以做很多事情來避免或減少此問題:
最明顯的是:不要使用jpeg。您可能希望使用無損壓縮格式(例如RAW,PNG或無損TIFF)處理圖像。當您要將圖片上傳到網絡,電子郵件等時,只有在最後一步才降級到jpeg。
jpeg格式允許配置壓縮級別。如果需要的話,您可以獲得的工件更少,但是文件會更大。
避免重複保存jpeg,因為每一代都會降低質量。
偽像是處理圖像的不良副作用。在這種情況下,它們是由JPEG算法壓縮數據的方式造成的。
通常,人們希望能夠以數字方式存儲照片,而無需使用過多的存儲空間。結果,大多數照片都以JPEG格式存儲。這種格式將壓縮構成圖像的數據,並嘗試保留盡可能多的細節。創建文件時可以更改壓縮級別。但是,這是一種“有損”算法,這意味著它會丟棄一些數據-無法從壓縮的JPEG文件返回到原始數據。
這種數據丟失是以圖像質量為代價的。壓縮的目的是使對整體圖像的影響降到最低,但在高壓縮級別下可能會引起注意。
JPEG偽像通常看起來像是塊狀的彩色部分。可以看到它們在大洗色中有細微的漸變顏色變化的地方-例如在藍天或有霧的場景中。工件看起來像是特定顏色的鋸齒狀輪廓,而不是平滑的混合。
在壓縮程度更高的場景中,還可以在拍攝對象的邊界周圍看到偽像-例如晴朗的天空下的樹枝。這些看起來像對象周圍的斑點。
減少偽像的最佳方法是:
有關更多信息,請參見 http:// photo.net/learn/jpeg/