Всички знаят, че JPEG.webp изображенията са склонни към артефакти на компресия. Това означава, че всеки път, когато дадено изображение се отваря (независимо дали е променено или не) и се записва отново, тоналната структура на снимката се рекомпресира, като се използва същият деструктивен процес. Прекомпресирането на файлове винаги води до загуба на допълнителни детайли. Всеки път, когато JPEG.webp изображение се коригира по някакъв начин, тези оригинални 256 нива на цвят се преразпределят и детайлите се губят.
JPEG.webp файловете предлагат различни нива на компресиране на файлове и многократното редактиране и записване води до по-нататъшно влошаване.
Но това е най-малкото от ограниченията на JPEG.webp.
На първо място, JPEG.webp е стар формат, първоначално проектиран за отдавна отминала епоха. Група фотографски експерти (Joint Photographic Experts Group) е сформирана през 1986 г. с единствената цел да намали много големи размери на файлове с изображения:
- За показване на стари компютърни монитори с CRT (Cathode Ray Tube) - основно стари телевизори без тунери за канали
- За да пътувате ефективно през прохождащия (бавен) Интернет, който е създаден, за да отговори на най-добрите телевизионни стандарти
- За да ги компресирате за размер и преносимост. Първата JPEG.webp спецификация е издадена през 1992 г. и е ратифицирана отново през 1994 г.
Сега над 25 години по-късно, все още се използва същия формат!
Цената на програмата
Много елементи на цифрово изображение се променят с JPEG.webp компресиране на файлове. Вярно е, че огромни количества дискови имоти се запазват в процеса, но значителни други части от изображението се изхвърлят.
Първо, пълният RGB сигнал се преобразува в съкратено цветово пространство, използвано за аналогова телевизия, наречено YCbCr. CRT дисплеите се управляват от червени, зелени и сини сигнали за напрежение, но съхраняването на RGB сигнали включва излишни данни. Докато по-голямата част от информацията за яркост (яркост) (Y канал) се запазва, двата цветни канала (червен и син) значително намаляват по обхват.
Акцентите, отрязани в процеса JPEG.webp, все още присъстват във файла RAW.
Оригинално изображение с RGB камера (TIFF, PSD) съдържа масивни нива на цвят; много от които човешкото око не може да различи. Тъй като крайната цел на JPEG.webp е нула телесни мазнини, след като се дефинира базова интерпретация на изображението и се идентифицират 256 цвята, почти всички „допълнителни“ цветове се премахват, оставяйки само скелет на цветовата гама.
Цветовете се характеризират като битова дълбочина; броя на малките измерени стъпки между пълноцветен и безцветен. Хората могат да възприемат само 200 нива от всеки цвят при идеално осветление.
Проблемът
Решението за това кои цветове се елиминират е предварително определено от JPEG.webp шаблон на формата за бисквитки, а не от човешката оценка на тоналната структура на всяко изображение. JPEG.webp ограничава цвета на всички изображения безразборно. Един шаблон е подходящ за всички. Излишната информация се изхвърля.
По принцип JPEG.webp компресията е като загуба на тегло чрез елиминиране на части от тялото, а не намаляване на мазнините; по-скоро ампутация, отколкото диета. Както ще обясня по-късно, създаването на JPEG.webp файл е идеалният краен формат, но не е най-идеалният за редактиране на изображения.
JPEG.webp използва основно ограничение на зрението на човека. Можем да видим тоналността повече, отколкото идентифицираме отделните цветове. Ето защо виждаме само форми при условия на слабо осветление. Основната яркост се запазва с JPEG.webp, но голяма част от цвета се взима надолу.
Следващите многоетапни трансформации с висока математика в този процес стават умопомрачителни много бързо, така че нека просто кажем, че се извършват някои много сложни изчисления на матрица 8 × 8 пиксела въз основа на ограниченията на визуалното възприятие. Истинската оптична илюзорна вуду работи, за да намали допълнително „теглото“ на всяко изображение. Уязвимостта в тази програма за масово отслабване е, че JPEG.webp цветовете са най-слаби в акцентите и могат да показват неприятни артефакти, когато изображенията се запазят повторно. Всички тези изчисления на компресия се извършват отново, когато JPEG.webp изображенията се запазят отново.
Основата на JPEG.webp компресията включва сложна формулировка, включваща блокове от 8 пиксела. Стойностите на всеки блок се квантуват и дестилират в сходни цветове, за да се елиминират цветовите вариации, които човешкото око има проблеми при разграничаването.
JPEG.webp файловете обикновено намаляват размера на 90% от оригиналния PSD или TIFF файл с малка забележима загуба в качеството на изображението, стига файлът да остане непроменен по размер и съдържание. Изображенията, които съдържат значителни области с подобни тонове (небе, строителни повърхности и т.н.), се възползват най-много от този формат за компресиране на файлове.
Квантуване
Този JPEG.webp стандарт не е проблем с разделителна способност на изображението, колкото проблем с дълбочината на цвета. Броят на пикселите не се намалява, но броят на цветовете е. „Пикселираният“ външен вид не е причинен от намален брой пиксели, а от намаляване на качеството на цветовете на тези пиксели. Видимата загуба идва от промени в първоначалната матрица 8 × 8 пиксела, когато редактираният файл се запази отново.
През 1992 г. беше немислимо да се произвеждат изображения с по-високо качество, отколкото телевизорите могат да излъчват, включително ограничението от 256 тона и цветовата гама sRGB. През 1992 г. това бяха съвременни неща и служеха на индустрията много години.
14-битовите сензори могат да улавят 16 000 нива на цвят във всеки RGB канал.
Но тогава Силициевата долина разработи сензори и процесори за изображения на камери, които могат да обработват повече от 8-битови изображения. Това означаваше, че дигиталните производители започнаха да създават камери, чиито изображения съдържаха два пъти нивото на цвета (10 бита или 1000 нива на цвят).
След това „дълбоко битови“ изображения бяха настанени от Adobe в рамките на Photoshop, което промени всичко. Много по-големи цветови пространства бяха разработени в подкрепа на тази новоразширена дълбочина на цветовете. (Имайте предвид, че дълбочината на битовете е просто начин за разделяне на обхвата на изображението на много по-малки стъпки между нулев цвят и пълноцветен пиксел).
Дълбоко (цветно) пространство
Моят приятел Брус Фрейзър (бащата на управлението на цветовете) работи с Adobe, за да формулира това, което познаваме като Adobe RGB. По-късно е разработено по-голямо цветово пространство, наречено ColorMatch RGB. Още по-късно е разработено още по-голямо цветово пространство и е обозначено с ProPhoto RGB. И трите тези цветови пространства надхвърлят ограничението от 256 нива на JPEG.webp.
Но дори и изображението да се редактира в едно от тези по-големи цветови пространства, когато се запази като JPEG.webp, то автоматично се намалява до 8 бита (256 нива) на канал.
Дълбочината на битовете е мярка за тонове между пълноцветен и безцветен. JPEG.webp изображенията влияят на дълбочината на битовете на изображението, а не на разделителната способност на изображението, както обикновено се смята. Всеки път, когато JPEG.webp файл се запише повторно, загубата на цвят се увеличава и яснотата на изображението намалява.
Камери JPEG.webp
Запазените в камерата JPEG.webp файлове се „оформят“ от настройките на камерата на място при заснемане на изображението. Алгоритъмът, приложен към данните за изображението, получени от сензора за изображение, отразява цветния модел (sRGB, Adobe RGB и ProPhoto RGB), засилване на предпочитанията и др.
Дума за компресията. Компресията вероятно не е толкова точен термин, който да описва ограниченията на JPEG.webp, колкото би могъл да бъде. Компресията звучи като това, което прави леля ви Марта, когато използва пояс, за да се компресира в по-малък „контейнер“, но това е съвсем различно нещо. Когато тя е декомпресирана, цялата леля Марта все още е там.
JPEG.webp използва компресия със загуба, което наистина означава, че някои части са били изхвърлени (или отрязани) завинаги. Леля Марта само желае поясът й да й помогне трайно да „загуби“ нещо.
Помислете за компресията на изображението по-скоро като съкращение. Когато JPEG.webp файл се запише на диск, данните, заснети от сензора за изображения на камерата, се компресират в обща форма, продиктувана от цветовите настройки в камерата, когато се прави снимката.
Снимка завършена
Този JPEG.webp процес ефективно играе преждевременната роля на фотофинишър, изтласквайки собствената си интерпретация на сцената. Това, което започна като ниво от 4000-16 000 на цветно изображение, се свежда до картина на 256 нива само с цветен скелет, оставяйки ценно малко място за настройка на тона (или цвета).
Тъмните и светлите тонове бяха изрязани от JPEG.webp шаблона, но възстановени от RAW файла.
JPEG.webp ограниченията от 256 нива често изрязват по-ярки тонове в бели и по-тъмните тонове в черни преждевременно (горната скала на сивото по-горе). RAW изображенията позволяват на потребителя да възстановява детайли, които изглеждат изгубени (в долната сива скала).
Ако настройките на камерата не са били перфектно настроени да заснемат яркостта (битова дълбочина) и контраста (тонален обхват) на съществуващата сцена, изобразената в JPEG.webp снимка оставя малко място за възстановяване.
В крайна сметка всяко изображение ще бъде намалено до файл на 256 нива, преди да бъде или публично споделено, или създадено като печат. Това е само естеството на фотографията. Има много малко печатащи устройства, които могат да възпроизвеждат повече от 256 нива на цвят и дори да могат, човешкото око така или иначе не може да види тези допълнителни цветове.
Докато цифровите фотоапарати могат да заснемат до трилиони цветове, човешкото зрение разпознава по-малко от 200 отделни червени, зелени и сини цвята.
Достатъчност на JPEG.webp?
Така че, ако не можем да видим повече от 200 различни нива на всеки цвят (а JPEG.webp осигурява 256), защо се нуждаем от милиардите, заснети като RAW файлове? Прост отговор … тези излишни нива осигуряват достатъчно място за лакти, за да изтласкат цветовите нива и наситеността до най-визуално идеалните 256 тона за принтери за печат и за наблюдение от хората. Всичко е свързано с оптимизиране на детайлите.
Динамичният обхват на плажната сцена надхвърля JPEG.webp „шаблона“ и детайлите за подчертаване изглеждат изгубени (вляво), но са запазени в RAW файла (вдясно).
Заключение
И така, какво можем да отнемем от това?
Първо, JPEG.webp е най-основният от форматите на фотофайлове и е идеален само (като файл на камерата), когато ВСИЧКИ фактори за осветление преди заснемане съвпадат с текущите настройки на камерата. Второ, винаги е най-добре да настроите камерата си да записва JPEG.webp и RAW файлове на високо ниво като застрахователна полица. И трето, несъкратените данни за изображения, запазени като RAW файл, позволяват окончателният JPEG.webp да бъде оформен (възможно най-близо) до това, което възприема съзнанието ви, когато щракнете върху бутона на затвора.
JPEG.webp е цифровият файлов формат, с който искате да завършите, но не винаги е този, с който искате да започнете. Във всеки производствен процес участва фактор на отпадъците и цифровите изображения не са изключение. По-добре е да имате твърде много, отколкото твърде малко. Винаги започвайте с повече от необходимото.
Имате намерение да отслабнете, но го правете по график.