Расскажите все что вы знаете о формате jpeg
Расскажите все что вы знаете о формате jpeg
В этой статье раскрывается вся информация о формате JPEG. Прочитав эту статью Вы научитесь правильно работать с этим форматом, чтобы качество Ваших фотографий никогда не страдало.
Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group) впервые реализовал новый принцип сжатия изображений с потерями информации. Он основан на удалении из изображения той информации, которая все равно не воспринимается (или слабо воспринимается) человеческим глазом. Лишенное избыточной информации изображение занимает гораздо меньше места, чем исходное. Степень сжатия, а следовательно, и количество удаляемой информации, плавно регулируется. Низкие степени сжатия дают лучшее качество изображения, а высокие могут существенно его ухудшить.
Аргументы в пользу записи снимков в формате JPEG:
1. JPEG файлы отличаются небольшим размером, что в итоге значительно увеличивает количество таких файлов, которое можно сохранить на карту памяти, а также увеличивает скорость сохранения снимков.
2. Для выполнения большинства задач, например, для составления семейного альбома или иллюстрирования новостных лент, качества, обеспечиваемого форматом JPEG, более чем достаточно.
3. Небольшие по размеру файлы значительно проще пересылать по электронной почте или передавать с одного устройства на другой по беспроводному интерфейсу, что принципиально важно, например, для тех, кто делает новости.
4. Многие фотографы не имеют склонности дополнительно обрабатывать сделанные снимки или не имеют на это времени.
5. Многие камеры не в состоянии обеспечить достаточно высокую в понимании фотографов скорость записи RAW файлов.
6. Некоторые камеры просто не поддерживают запись RAW файлов.
Наиболее широко JPEG используется при создании изображений для электронного распространения на CD-ROM или в Интернете.
Компактность файлов JPEG делает этот формат незаменимым в тех случаях, когда размер файлов критичен, например, при их передаче по каналам связи. В полиграфии использовать его не рекомендуется, хотя формат допускает хранение цветовых профилей и контуров обтравки. JPEG поддерживает полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK. He поддерживаются дополнительные цветовые и альфа-каналы. При сохранении документов в формате JPEG можно указать требуемую степень сжатия, а следовательно, и качества изображения.
Существуют подформаты JPEG:
— базовый (стандартный);
— базовый оптимизированный;
— с черезстрочной развёрткой.
К отрицательным чертам формата JPEG можно отнести:
1. Искажение цвета.
2. Потеря детализации.
3. Плохая резкость.
4. Ступенчатость линий.
5. Появление шумов.
6. Ореолы вокруг контуров.
7. Мозаичность.
К примеру, на рисунках с четкими границами и большими заливочными областями сильно проявляются дефекты сжатия. Особенно характерно появление «грязи» вокруг темных линий на светлом фоне и видимых квадратных областей.
Как же работать с форматом JPEG?
Безопасные приёмы работы с форматом JPEG.
Открываем фотографию, которую мы будем переводить в формат TIFF.
В появившемся окне «Сохранить как«, щёлкаем по чёрной стрелочке в поле «Тип файлов» и в раскрывшемся списке выбираем TIFF. Нажимаем «Сохранить«.
Появляется окно «Параметры TIFF«, в котором ничего не меняем, а просто нажимаем «Да«.
2. Автоматизируем перевод.
Откроем фото, которое мы будем переводить в формат TIFF.
Перейдём в палитру «Операции«.
В палитре «Операции» появилась папка «Перевод из JPEG«. Для того чтобы начать запись операции щёлкаем по второй справа иконке в палитре «Операции«.
Теперь мы повторяем в точности те же действия, как и в пункте 1 «Ручной способ перевода«. Как только формат фото перезаписался на TIFF нажимаем на первую слева иконку в палитре «Операции«. Запись операции остановлена. В папке «Перевод из JPEG» появилась операция «Из JPEG в TIFF«. Теперь чтобы перевести фото из JPEG в TIFF достаточно открыть палитру «Операции» и нажать клавишу F12.
3. Режим пакетной обработки файлов.
Формат JPEG (JPG)
JPEG (сокр. от названия разработчика Joint Photographic Experts Group) — популярный в интернете растровый графический формат файлов, применяющий технологию сжатия с потерями данных.
Содержание
Создание JPEG-изображений
Создать и сохранить изображение (фотографию, скриншот, рисунок) в формате JPG можно с помощью любого графического редактора (в том числе Paint и Photoshop).
Как сохранить изображение в формате JPG в Paint?
Процесс сохранения в формат JPEG с помощью редактора Paint в Windows 10:
Откроется контекстное меню.
Откроется модальное окно выбора папки и названия для файла.
Как сохранить изображение в формате JPEG в Photoshop?
Процесс сохранения в формате JPG с помощью редактора Adobe Photoshop CC 2015:
Программа поддерживает изображения в самых разных графических форматах.
Откроется контекстное меню.
Откроется модальное окно сохранения.
Используйте ползунок или введите цифру от 0 (худшее качество/максимальное сжатие) до 100 (лучшее качество/минимальное сжатие). Искажение изображения в зависимости от степени сжатия можно контролировать в левой части окна.
Откроется модальное окно выбора папки и названия для файла.
Сжатие файлов в формате JPG
Степень сжатия (или качества изображения), как правило, регулируется при сохранении. Например, в программе Adobe Photoshop в режиме «Сохранить для Web» степень сжатия регулируется в числовом диапазоне от 0 до 100, при этом разницу в качестве изображения можно наблюдать непосредственно в окне режима сохранения:
В процессе JPEG-компрессии пиксельная сетка изображения делится на блоки 8×8 px, каждый пиксель в блоке принимает определённые значения цвета в зависимости от установленной степени сжатия. Именно поэтому при неопределённой степени сжатия искажения изображения могут быть слишком явными.
Преимущества JPEG
Недостатки JPEG
При необходимости прозрачного фона или эффектов полупрозрачности используйте формат PNG.
Если потеря данных недопустима — используйте формат PNG.
Если требуется максимальная детализация без контроля степени сжатия — используйте формат PNG.
Для создания анимированных изображений с 8-битной глубиной цвета применяется формат GIF.
Расширения JPG-файлов
Рекомендации по применению
Часто задаваемые вопросы
Как открыть файл в формате JPEG (JPG)?
Открыть файлы в формате JPEG можно с помощью любых программ для просмотра изображений (в том числе стандартные приложения Windows), всех интернет-обозревателей (браузеров), а также векторных (Illustrator, Corel Draw) и растровых (Paint, Photoshop, GIMP) графических редакторов.
Какой программой можно открыть файл JPG?
Список наиболее популярных графических редакторов, позволяющих открывать и редактировать картинки в формате JPG (и во многих других графических форматах):
Как открыть файл JPG в «фотошопе»?
Чтобы открыть любое изображение в формате JPG (а также в любом другом графическом формате) в Photoshop откройте программу и воспользуйтесь функцией Файл → Открыть. (клавиши Ctrl + O ). Таким же способом это можно сделать в любом другом графическом редакторе.
Как создать и сохранить изображение в формате JPG?
Как изменить формат фотографии на JPEG?
Поменять формат фото (или другого изображения) на JPG можно с помощью функции экспорта в графических редакторах или через онлайн-конвертеры.
Как сохранить скриншот в формате JPG?
Сохранить скриншот в формате JPEG можно с помощью любого графического редактора.
Сохранение скриншота в формате JPG в Paint
Рассмотрим процесс на примере простейшего редактора Paint:
Меню Пуск → Стандартные — Windows → Paint или иным способом.
С помощью клавиши PrtSc или иным способом.
Как сжать изображение в формате JPEG?
Степень сжатия устанавливается в графических редакторах перед сохранением файла. Лучше всего для этого подходит функция «Сохранить для Web» в программе Adobe Photoshop, т. к. она позволяет визуально контролировать потери качества изображения в зависимости от степени сжатия (см. ответ на вопрос «Как сохранить изображение в файл в формате JPEG?»).
Если вы желаете сжать изображение в формате JPEG без контроля качества с вашей стороны (доверившись предустановленному алгоритму компрессора), то можете экспортировать изображения в JPG чере Paint или через онлайн-компрессор tinyjpg.com.
Чем отличаются форматы JPEG и JPG?
JPG и JPEG — один и тот же формат графических файлов для растровых изображений.
Формат JPG: особенности, преимущества и недостатки.
Обновлено 11 декабря, 2019
JPG является одним из наиболее узнаваемых, популярных и понятных растровых форматов изображения. Об отличиях растра и вектора мы говорили в этой статье.
Появился этот формат, как результат работы группы фото экспертов «Joint Photographic Experts Group». Основной задачей этой группы разработчиков было выработать оптимальный алгоритм сжатия изображения. На сегодня эта задача решена успешно.
Вкратце о формате мы уже писали в этой статье «Форматы графических файлов — JPG, PNG, SVG, PDF», теперь разберем плюсы и минусы формата более подробно:
Преимущества и недостатки.
Плюсы:
— высокая и управляемая степень сжатия. Пользователь сам выбирает соотношение качество/размер файла;
— небольшой размер файла;
— узнаваемость всеми браузерами, графическими и текстовыми редакторами, совместимость и правильное отображение на всех компьютерах, планшетах и мобильных устройствах;
— правильная работа с полноцветными реалистичными изображениями, где много цветовых и контрастных переходов;
— при небольшой степени сжатия качество изображения остается достаточно высоким.
Все это обеспечивает колоссальную популярность формата.
Минусы:
— при сильном сжатии изображение может «рассыпаться» на отдельные квадратики – блоки пикселей размером 8х8. Это происходит потому, что алгоритм сжатия предполагает анализ соседних пикселей, вычисление их цвета и усреднение, за счет этого плавные цветовые переходы могут стать ступенчатыми или пропасть вовсе;
— хуже других форматов подходит для работы с текстами или монохромными графическими изображениями с четкими границами;
— не поддерживает прозрачность. В случае отрисовки шаблонов, логотипов, кнопок — это критично;
— восстановленный после сжатия файл править и/или пересохранять не рекомендуют — каждый такой шаг ухудшает качество изображения.
Где используется?
Обновлено 11 декабря, 2019
Руководитель отдела маркетинга и главный генератор идей компании Logaster. Автор книги «Как создать фирменный стиль и не разориться». Ценит экспертный подход, но в то же время использует простой язык для объяснения сложных идей.
Что такое формат JPEG – подробное описание для фотографов
Любой, кто когда-либо пользовался Интернетом, вероятно, видел изображения в формате JPEG. На сегодняшний день это самый распространенный способ кодирования, отправки по сети и хранения изображений. Формат JPEG используется миллиарды раз в день. Без JPEG Всемирная паутина была бы немного менее красочной, намного медленнее и, вероятно, не обладала бы таким богатством изображений кошек!
Сегодня вы можете отправить изображение в формате JPEG другу по электронной почте, не беспокоясь о том, какое устройство, браузер или операционную систему он использует. Но так было не всегда. В начале 1980-х компьютеры уже могли хранить и отображать цифровые изображения, но существовало много конкурирующих идей и подходов для этой реализации. Вы не могли просто отправить картинку с одного компьютера на другой и ожидать, что это будет нормально работать.
Для решения этой проблемы в 1986 году совместными усилиями ISO (Международная организация по стандартизации) и IEC (Международная электротехническая комиссия) была создана Объединенная группа экспертов по фотографии (Joint Photographic Experts Group – аббревиатура JPEG) со штаб-квартирой в Женеве (Швейцария).
JPEG, группа экспертов, создала JPEG, стандарт сжатия цифровых изображений, в 1992 году.
Технические детали формата JPEG
Вся информация на компьютере хранится в виде серии двоичных чисел. Как правило, эти биты, нули и единицы, объединяются в группы по восемь, известные как байты. Когда вы открываете изображение JPEG на своем компьютере, что-то (браузер, ваша операционная система или что-то еще) должно декодировать байты, чтобы восстановить исходное изображение в виде списка цветов, которые затем можно отобразить.
Если вы откроете любое изображение с помощью текстового редактора (например, Notepad++), вы увидите кучу искаженных символов. Открыв изображение в текстовом редакторе, вы запутали компьютер, точно так же, как запутали свой мозг, когда слишком сильно терли глаза и начинаете видеть тусклые пятна и цвета!
Эти тусклые пятна, которые вы видите – известны как фосфены – не происходят от каких-либо световых стимулов, и при этом они не являются галлюцинациями, созданными в вашем уме. Они возникают потому, что ваш мозг предполагает, что любой электрический сигнал, поступающий через нервы в ваш глаз, передает световую информацию. Мозг должен сделать это предположение, потому что нет никакого способа узнать, является ли данный сигнал звуком, образом или чем-то еще. Все нервы в вашем теле несут электрический импульс одинакового типа. Когда вы оказываете давление, потирая глаза, вы посылаете невизуальные сигналы, что запускают рецепторы в вашем глазу, которые ваш мозг интерпретирует – в данном случае неправильно – как образ. И вы буквально видите давление на глаза!
Компьютеры во многом похожи на наш мозг, — здесь важна правильная интерпретация сигналов. Все двоичные данные состоят из единиц и нулей, базовых компонентов, которые могут передавать любую информацию. Ваш компьютер часто догадывается, как ее интерпретировать, используя подсказки (например, расширение файла). Здесь мы заставили его интерпретировать картинку как текст, потому что именно этого ожидает текстовый редактор.
Если же вы откроете картинку в HEX-редакторе, то вы увидите просто большой набор цифр. В таких редакторах байты представлены в виде десятичных чисел. Вы можете вносить изменения в байты, и редактор будет изменять изображение.
А для просмотра изображений, закодированных в формате JPEG, сначала их надо декодировать. Этот процесс выполняется специальной программой поэтапно, но в обратном кодированию порядке.
Общая информация о формате JPEG
Файлы изображений в формате JPEG имеют следующие расширения: JPG, JFIF, JPE и JPEG. На сегодняшний день самым распространенным вариантом является расширение JPG.
Хранение графической информации в файловом формате JPEG использует алгоритм метода сжатия с потерями. Это позволяет сжимать данные с достаточно высокой эффективностью. В формате JPEG можно сохранять картинки с глубиной цвета до 24 бит/пиксель и размером их сторон не более 65535 пикселей (2311,93 см).
В JPEG не сохраняется альфа-канал (прозрачность).
Преимущества формата JPEG
Формат JPEG приобрел популярность из-за своего алгоритма сжатия, который позволяет значительно сжимать информацию и при этом сохранять основные цвета и яркость. Файлы в этом формате могут иметь небольшой размер, но при этом сохранять приемлемое качество изображений.
Этот формат используется во всех цифровых фотокамерах.
Изображения в формате JPEG можно без проблем просмотреть на любом электронном устройстве: компьютер, телевизор, смартфон, игровая приставка и так далее. Этот формат поддерживается во всех основных операционных системах: Mac OS, Linux, Windows, Android, iOS.
Недостатки формата JPEG
Главным недостатком формата JPEG можно считать то, что картинки в этом формате можно эффективно обрабатывать только один раз. После каждого сохранения изображения теряют качество и чем выше уровень сжатия, тем хуже будет их качество.
Другим недостатком формата JPEG является то, что он не сохраняет слои и альфа каналы (прозрачность).
Ограничения формата, которые напрямую зависят от уровня сжатия информации:
Детальнее о процессе сжатия файлов в формате JPEG
Чтобы дать вам представление о масштабе сжатия, которое используется в этом формате, представьте себе изображение весом примерно в 100 килобайт. Если бы информация об изображении хранилась без сжатия, для каждого пикселя потребовалось бы три числа – по одному для каждого из красного, зеленого и синего компонентов. Это будет означать в общей сложности 1 140 000 чисел, или около 1,2 мегабайт. Благодаря сжатию JPEG выходной файл становится в более чем десять раз меньше!
Процесс сжатия картинки в формате JPEG производится не сразу, а поэтапно.
Три уровня сжатия, которые используются в JPEG
Этап сжатия №1: Подвыборка насыщенности цвета, Цветовая субдискретизация
Этот этап в некоторой мере похож на то, как работают человеческие глаза. Цветовые рецепторы в наших глазах, известные как «колбочки», делятся на три типа, каждый из которых наиболее чувствителен к красному, зеленому или синему. Палочки, другой тип рецептора, которым наши глаза видят, могут обнаруживать только изменения яркости, но они гораздо более чувствительны. В наших глазах около ста двадцати миллионов палочек по сравнению с жалкими шестью миллионами колбочек.
Это означает, что наши глаза гораздо лучше обнаруживают изменения яркости, чем они обнаруживают изменения цвета. Если мы можем отделить цвет от яркости, мы можем удалить немного цвета, чтобы никто не заметил. Подвыборка насыщенности цвета – это процесс представления цветовых компонентов изображения с более низким разрешением, чем у его компонентов яркости.
Использование цветового пространства YCbCr не является уникальным для JPEG. На самом деле, он был разработан в 1938 году для телевизионных передач. Не у всех были цветные телевизоры, поэтому отделение цвета от яркости позволило всем получать одинаковую передачу, а телевизоры, которые не поддерживали цвет, просто использовали компонент яркости.
Этап сжатия №2: Дискретное косинусное преобразование и квантование
На этом этапе все изображение разбивается на отдельные квадраты размером 8×8 пикселей и над каждым из них производится преобразование. При этом каждый квадрат раскладывается на составные цвета для подсчета частоты появления их по всему изображению.
Этот уровень сжатия в значительной степени является определяющей особенностью JPEG. После преобразования цветов в YCbCr компоненты сжимаются по отдельности. Дискретное косинусное преобразование (Discrete Cosine Transform – DCT) – это процесс разбиения изображения на блоки 8×8 и преобразования каждого блока в комбинацию из 64 паттернов.
Звучит невероятным то, что любое изображение может быть представлено с использованием 64 особых шаблонов (паттернов). Но это то же самое, что сказать, что любое место на Земле можно представить с использованием только двух чисел: долготы и широты. Поверхность Земли можно представить как двумерную, поэтому здесь нужны только два числа. Изображение 8х8 имеет шестьдесят четыре измерения, поэтому нам нужно шестьдесят четыре числа.
С точки зрения сжатия, не очевидно, как это помогает нам. Если нам нужно шестьдесят четыре числа для представления изображения 8×8, почему это лучше, чем хранить шестьдесят четыре компонента яркости? Мы делаем это по той же причине, по которой мы преобразовали три числа RGB в три числа YCbCr : это позволяет нам удалять детали, которые менее заметны.
Трудно понять, как именно выглядят детали, которые удаляются на этом этапе сжатия, потому что JPEG применяет дискретное косинусное преобразование только к блокам по 8×8 пикселей за один раз. Однако нет причин, по которым мы не можем применить его ко всему изображению.
На этом этапе сжатия JPEG удаляет высокочастотные детали. Преобразование цветов в коэффициенты (паттерны) DCT не является операцией с потерями. Это шаг квантования осуществляется с потерями, при котором значения высокой частоты, значения близкие к нулю или оба, удаляются. Когда вы выбираете более низкую настройку качества для изображения JPEG, это увеличивает порог для того, сколько из этих значений будет удалено, что приводит к меньшему размеру файла, но к более «зернистому» изображению.
Объем удаляемой из файла JPEG информации во время такой обработки сильно зависит от указанного уровня сжатия, и чем он больше, тем хуже будет качество изображения. Такое изображение уже никогда нельзя будет вернуть к первоначальному виду. Именно поэтому JPEG называется форматом сжатия с потерями качества. Размер файла после сжатия по сравнению с исходным файлом напрямую зависит от детализации изображения и чем больше мелких деталей, тем больше размер файла. Лучше сжимаются те изображения, в которых меньше шума и больше плавных цветовых и яркостных переходов. Чем выше контраст, тем хуже сжимается картинка.
Этап сжатия №3: Длина цикла, дельта и кодирование Хаффмана
На этом этапе сжатия кодируются цвета и яркость изображения. При этом сохраняются только отличия 64-х пиксельных квадратов, а вся одинаковая информация удаляется. Затем результаты такого кодирования представляются числами, которые тоже сжимаются по специальному алгоритму.
Все этапы сжатия до сих пор были с потерями. Этот последний слой сжатия, напротив, без потерь. Он не удаляет какую-либо информацию, но значительно уменьшает размер файла.
Как происходит сжатие, если не отсекается какая-то информация?
Подумайте о простом сплошном черном изображении. JPEG использует около 5000 чисел, чтобы представить его, но мы можем сделать намного лучше. Как можно сделать это с наименьшим количеством байтов? Наименьшее, что можно придумать, это четыре байта: три для указания цвета и один для определения количества пикселей, имеющих этот цвет. Идея выразить все повторяющиеся значения кратко таким способом называется кодированием по длине прогона. Это будет без потерь, потому что мы можем восстановить закодированные данные точно в том виде, как это было раньше.
Размер файла сплошного черного изображения JPEG намного больше, чем четыре байта, потому что помните, что в слое DCT сжатие применяется к блокам 8×8 одновременно. Поэтому, как минимум, нам понадобится один коэффициент DCT для каждого блока в 64 пикселя. Нам нужен только один, потому что вместо сохранения одного коэффициента DCT, за которым следуют 63 нуля для этого изображения, кодирование по длине прогона позволяет нам просто сохранить одно число и сказать «остальные равны нулю».
Дельта-кодирование – это метод хранения каждого байта в качестве относительного значения по сравнению с чем-то перед ним, вместо сохранения его абсолютного значения.
Для этого этапа характерно то, что здесь происходит запись заголовков в JPEG. Заголовки – это первые около 500 байтов, которые содержат метаданные об изображении, такие как его ширина и высота. Без заголовка практически невозможно (или, по крайней мере, очень трудно) декодировать изображение JPEG. Каждое изображение JPEG сжимается с кодом, который специфичен для этого конкретного изображения. Эти коды определены в словаре, хранящемся в заголовке. Этот метод называется кодированием Хаффмана, а словарь (алфавит) называется таблицей Хаффмана. Каждый компонент цвета может иметь свою собственную таблицу Хаффмана.
Это потенциально огромная трата хранилища, если у вас много небольших номеров. Кодирование Хаффмана – это метод, который позволяет нам ослабить это требование о том, что каждое число должно занимать восемь битов.
Как декодировать JPEG изображения?
Зная этапы процесса сжатия (кодирования) картинки, описанные выше, мы сможем представить себе процесс чтения (декодирования) изображения в формате JPEG. Для этого нам нужно:
Это довольно большая работа, которая делается программой только для того, чтобы вы могли увидеть простую картинку с изображением котика!
Как правильно сохранять фотографии в формате JPEG
Учитывая все достоинства и недостатки файлового формата JPEG, которые мы рассмотрели выше, вы сможете эффективно сохранять изображения в этом формате. Это позволит вам сэкономить дисковое пространство на компьютере и при этом сберечь высокое качество изображений.
Многие фотографы делают основную ошибку: фотографии других, более «тяжелых» графических форматов, для экономии места переводят в формат JPEG, обрабатывают несколько раз и при этом еще сильно сжимают. Все это можно делать только с копиями фотографий. Не забывайте, что формат JPEG предназначен в основном для эффективного просмотра изображений, а не для последующих обработок и доработок.
На сегодня все. Надеемся, что данная статья была вам полезна и интересна. Если у вас есть какие-то вопросы или замечания по данной теме, не стесняйтесь их озвучивать в разделе комментирования ниже.