Toată lumea știe că imaginile JPEG.webp sunt predispuse la artefacte de compresie. Adică de fiecare dată când o imagine este deschisă (modificată sau nu) și salvată din nou, structura tonală a fotografiei este recomprimată utilizând același proces distructiv. Recomprimarea fișierului determină întotdeauna pierderea detaliilor suplimentare. De fiecare dată când o imagine JPEG.webp este ajustată în orice mod, acele 256 nivele originale de culoare sunt redistribuite și detaliile sunt pierdute.
Fișierele JPEG.webp oferă diferite niveluri de compresie a fișierelor, iar editarea și salvarea repetate cauzează degradări suplimentare.
Dar aceasta este cea mai mică dintre limitările JPEG.webp.
În primul rând, JPEG.webp este un format vechi conceput inițial pentru o eră trecută. Un grup de experți în fotografie (Joint Photographic Experts Group) a fost asamblat în 1986 cu scopul unic de a reduce dimensiunile fișierelor de imagine foarte mari:
- Pentru a afișa pe monitoarele CRT (Cathode Ray Tube) vechi - practic televizoare vechi fără tunere de canale
- Pentru a călători eficient prin internetul nou (lent), care a fost conceput pentru a se potrivi celor mai bune standarde de televiziune
- Pentru a le comprima pentru dimensiune și portabilitate. Prima specificație JPEG.webp a fost lansată în 1992 și ratificată din nou în 1994.
Acum, peste 25 de ani mai târziu, același format este încă în uz!
Prețul programului
Multe elemente ale unei imagini digitale sunt modificate cu compresia fișierului JPEG.webp. Adevărat, cantități masive de proprietăți imobiliare pe disc sunt salvate în proces, dar alte părți semnificative ale imaginii sunt aruncate.
În primul rând, semnalul RGB complet este convertit într-un spațiu color abreviat utilizat pentru televizorul analogic, numit YCbCr. Afișajele CRT sunt acționate de semnale de tensiune roșu, verde și albastru, dar stocarea semnalelor RGB implică date redundante. În timp ce majoritatea informațiilor despre luminanță (luminozitate) (canalul Y) sunt păstrate, cele două canale de culoare (roșu și albastru) sunt reduse în mod semnificativ.
Repere înregistrate în procesul JPEG.webp sunt încă prezente în fișierul RAW.
O imagine originală a camerei RGB (TIFF, PSD) conține niveluri masive de culoare; multe dintre care ochiul uman nu le poate distinge. Deoarece obiectivul final al JPEG.webp este zero-corp-grăsime, odată ce interpretarea de bază a imaginii este definită și cele 256 de culori identificate, aproape toate culorile „suplimentare” sunt eliminate, lăsând un simplu schelet al gamei de culori.
Culorile sunt caracterizate ca adâncime de biți; numărul de pași mici măsurați între întreaga culoare și lipsa culorii. Oamenii pot percepe doar 200 de niveluri din fiecare culoare în condiții de iluminare ideală.
Problema
Decizia cu privire la culorile care se elimină este predesemnată de un șablon JPEG.webp de tăiere cookie, mai degrabă decât de evaluarea umană a structurii tonale a fiecărei imagini. JPEG.webp restricționează culoarea pentru toate imaginile fără discriminare. Un șablon se potrivește tuturor. Informațiile în exces sunt aruncate.
Practic, compresia JPEG.webp este ca pierderea în greutate prin eliminarea părții corpului, mai degrabă decât reducerea grăsimii; mai mult o amputare decât o dietă. După cum voi explica mai târziu, producția unui fișier JPEG.webp este formatul final ideal, dar nu cel mai ideal pentru editarea imaginilor.
JPEG.webp folosește o limitare de bază a vederii umane. Putem vedea tonalitatea mai mult decât identificăm culorile individuale. Acesta este motivul pentru care vedem doar forme în condiții de iluminare redusă. Luminozitatea de bază este păstrată cu JPEG.webp-uri, dar o mare parte a culorii este eșantionată.
Următoarele transformări multi-etapă de înaltă matematică din acest proces devin uimitoare foarte repede, așa că să spunem doar că unele calcule matriciale foarte complicate de 8 × 8 pixeli au loc pe baza limitărilor percepției vizuale. Adevăratul voodoo iluzionat optic funcționează pentru a reduce în continuare „greutatea” fiecărei imagini. Vulnerabilitatea acestui program de scădere în greutate în masă este că culorile JPEG.webp sunt cele mai slabe în luminozități și pot afișa artefacte urâte atunci când imaginile sunt salvate din nou. Toate aceste calcule de compresie au loc din nou când imaginile JPEG.webp sunt salvate din nou.
Baza compresiei JPEG.webp implică o formulare complicată care implică blocuri de 8 pixeli. Valorile fiecărui bloc sunt cuantificate și distilate în culori similare pentru a elimina variațiile de culoare pe care ochiul uman are probleme să le distingă.
Fișierele JPEG.webp reduc, de obicei, dimensiunea cu 90% față de fișierul PSD sau TIFF original, cu o pierdere ușor perceptibilă a calității imaginii, atâta timp cât fișierul rămâne neschimbat în ceea ce privește dimensiunea și conținutul. Imaginile care conțin zone semnificative de tonuri similare (cer, suprafețe ale clădirii etc.) beneficiază cel mai mult de acest format de compresie a fișierului.
Cuantizare
Acest standard JPEG.webp nu este o problemă de rezoluție a imaginii la fel de mult decât este o problemă de adâncime a culorii. Numărul de pixeli nu este redus, dar numărul de culori este. Aspectul „pixelat” nu este cauzat de un număr redus de pixeli, ci de o reducere a calității culorilor acestor pixeli. Pierderea vizibilă provine din modificările aduse matricei inițiale de 8 × 8 pixeli atunci când fișierul editat este salvat din nou.
În 1992, era de neimaginat să producem imagini la o calitate superioară decât ar putea transmite televizoarele, inclusiv limitarea de 256 de tonuri și gama de culori sRGB. În 1992, acestea erau lucruri de ultimă generație și au servit bine industriei timp de mulți ani.
Senzorii de 14 biți pot capta 16.000 de niveluri de culoare în fiecare canal RGB.
Dar apoi Silicon Valley a dezvoltat senzori și procesoare de imagine pentru camere care pot gestiona imagini de peste 8 biți. Asta a însemnat că producătorii de dispozitive digitale au început să construiască camere ale căror imagini conțin dublul nivelului de culoare (10 biți sau 1000 de niveluri de culoare).
Apoi, imaginile „deep-bit” au fost găzduite de Adobe în Photoshop, ceea ce a schimbat totul. Au fost dezvoltate spații de culoare mult mai mari pentru a susține această adâncime de culoare nou extinsă. (Rețineți că adâncimea de biți este pur și simplu un mod de a împărți intervalul unei imagini în pași mult mai mici între culoarea zero și culoarea completă a unui pixel).
Spațiu profund (color)
Prietenul meu Bruce Fraser (tatăl gestionării culorilor) a lucrat cu Adobe pentru a formula ceea ce știm ca Adobe RGB. Ulterior a fost dezvoltat un spațiu de culoare mai mare numit ColorMatch RGB. Chiar mai târziu, a fost dezvoltat un spațiu de culoare și mai mare și a fost etichetat cu ProPhoto RGB. Toate aceste trei spații de culoare depășesc limita de 256 de nivele JPEG.webp.
Dar chiar dacă o imagine este editată într-unul dintre aceste spații de culoare mai mari, atunci când este salvată ca JPEG.webp, aceasta este redusă automat la 8 biți (256 de niveluri) pe canal.
Adâncimea de biți este măsura tonurilor dintre culoarea completă și lipsa culorii. Imaginile JPEG.webp afectează adâncimea de biți a imaginii, nu rezoluția imaginii, așa cum se crede de obicei. De fiecare dată când un fișier JPEG.webp este salvat din nou, pierderea culorii crește și claritatea imaginii scade.
Camera JPEG.webp
Fișierele JPEG.webp salvate de cameră sunt „modelate” de setările camerei în loc atunci când imaginea este capturată. Algoritmul aplicat datelor de imagine recoltate de senzorul de imagine reflectă modelul de culoare (sRGB, Adobe RGB și ProPhoto RGB), preferințele de clarificare etc.
Un cuvânt despre compresie. Compresia nu este probabil un termen atât de precis pentru a descrie limitările JPEG.webp pe cât ar putea fi. Compresia sună ca ceea ce face mătușa ta Martha când folosește o centură pentru a se comprima într-un „container” mai mic, dar acesta este un lucru total diferit. Când este decomprimată, toată mătușa Martha este încă acolo.
JPEG.webp folosește compresia „cu pierderi”, ceea ce înseamnă într-adevăr că unele părți au fost aruncate (sau decupate) definitiv. Mătușa Martha își dorește doar ca brâul să o ajute permanent să „piardă” ceva.
Gândiți-vă la compresia imaginii mai degrabă ca o abreviere. Când un fișier JPEG.webp este salvat pe disc, datele captate de senzorul de imagine al camerei sunt comprimate într-o matriță generală, dictată de setările de culoare din cameră atunci când fotografia este făcută.
Fotografie terminată
Acest proces JPEG.webp joacă în mod eficient rolul prematur al fotofinitorului, eliminând propria interpretare a scenei. Ceea ce a început ca un nivel de 4000-16.000 de imagini color se reduce la o imagine de 256 de niveluri, cu doar un schelet de culoare, lăsând puțin spațiu prețios pentru ajustările tonului (sau culorii).
Atât tonurile întunecate, cât și cele deschise au fost tăiate de șablonul JPEG.webp, dar au fost recuperate din fișierul RAW.
Limitările JPEG.webp de 256 de niveluri reduc adesea tonurile mai luminoase la alb și tonurile mai întunecate la negru prematur (scara de gri superioară deasupra). Imaginile RAW permit utilizatorului să recupereze detaliile care par pierdute (în tonuri de gri de jos).
Dacă setările camerei nu au fost perfect setate pentru a capta luminozitatea (adâncimea de biți) și contrastul (intervalul tonal) ale scenei existente, fotografia redată JPEG.webp lasă puțin loc pentru recuperare.
În cele din urmă, fiecare imagine va fi redusă la un fișier de 256 de niveluri înainte de a fi partajată public sau produsă ca tipărire. Aceasta este doar natura fotografiei. Există foarte puține dispozitive de imprimare care pot reproduce peste 256 de niveluri de culoare și, chiar dacă ar putea, ochiul uman nu ar putea vedea oricum acele culori suplimentare.
În timp ce camerele digitale pot capta până la miliarde de culori, vederea umană recunoaște mai puțin de 200 de culori individuale roșu, verde și albastru.
Suficiența JPEG.webp?
Deci, dacă nu putem vedea mai mult de 200 de niveluri diferite ale fiecărei culori (iar JPEG.webp oferă 256), de ce avem nevoie de miliarde capturate ca fișiere RAW? Răspuns simplu … acele niveluri în exces oferă spațiu amplu pentru cot pentru a împinge nivelurile de culoare și saturația în cele 256 de tonuri cele mai ideale din punct de vedere vizual pentru imprimantele de imprimat și oamenii să le observe. Totul este despre optimizarea detaliilor.
Gama dinamică a scenei de plajă a depășit „șablonul” JPEG.webp și detaliile evidențierii păreau pierdute (stânga), dar au fost păstrate în fișierul RAW (dreapta).
Concluzie
Deci, ce putem lua de la asta?
În primul rând, JPEG.webp este cel mai de bază dintre formatele de fișiere foto și este ideal doar (ca fișier al camerei) atunci când TOȚI factorii de iluminare pre-captură se potrivesc cu setările actuale ale camerei. În al doilea rând, este întotdeauna cel mai bine să vă setați camera să înregistreze atât fișiere JPEG.webp de nivel înalt, cât și fișiere RAW ca poliță de asigurare. Și în al treilea rând, datele de imagine neacceptate salvate ca fișier RAW permit ca JPEG.webp-ul final să fie format (cât mai aproape posibil) de ceea ce a perceput mintea ta când ai făcut clic pe butonul declanșator.
JPEG.webp este formatul de fișier digital cu care doriți să ajungeți, dar nu este întotdeauna cel cu care doriți să începeți. Există un factor de deșeuri implicat în fiecare proces de fabricație, iar imagistica digitală nu face excepție. Este mai bine să ai prea mult decât prea puțin. Începeți întotdeauna cu mai mult decât aveți nevoie.
Intenționează să slăbești, dar fă-o conform programului tău.