Фактическое сжатие изображения что значит
. УМЕНЬШИТЬ РАЗМЕР ФОТО и ОСВОБОДИТЬ МЕСТО на диске? Пакетное сжатие фото (Декабрь 2021).
Table of Contents:
Что такое компрессия?
Сжатие используется для уменьшения размера любого файла на компьютере, включая файлы изображений. Файлы сжаты, чтобы уменьшить их размер и упростить совместное использование в Интернете. Однако, когда дело доходит до фотографий, сжатие не всегда хорошо, потому что сжатие может повлиять на качество изображения.
В таком формате сжатия, который содержится в файле JPEG, вы можете поместить больше файлов на карту памяти камеры, но вы также жертвуете качеством. Продвинутые фотографы избегают сжатия, снимая RAW-файлы, которые не применяют к ним сжатие. Однако для общей фотографии сжатие, обнаруженное в JPEG, не является существенным недостатком.
Заметить компрессию
Разница в форматах сжатия может быть не заметна на ЖК-дисплее камеры или даже на мониторе компьютера. Это наиболее очевидно, когда изображение печатается, особенно если оно увеличено. Даже на качество печати размером 8 на 10 дюймов может повлиять чрезмерное сжатие. Однако, если вы просто делитесь фотографией на социальных сетях, потери качества через сжатие недостаточно, чтобы быть заметным.
За последние годы цифровая фотография значительно продвинулась. Многие фотографы хотят, чтобы самая последняя камера с большинством мегапикселей и постоянно обновлялась, чтобы обладать новейшими технологиями. Однако, если те же самые фотографы не обращают внимания на сжатие с момента захвата изображения через пост-продакшн и хранилище, то они упустили качество, за которое они заплатили.
Как работает цифровое сжатие
Цифровой датчик способен захватывать гораздо больше информации, чем человеческий глаз может обрабатывать. Поэтому часть этой информации может быть удалена во время сжатия без уведомления зрителя.
Механизм сжатия ищет любые большие области повторяющегося цвета и удаляет некоторые повторяющиеся области. Затем они восстанавливаются в изображении при расширении файла.
Два типа сжатия изображений
Два типа сжатия являются без потерь и потерями, и они означают именно то, что они звучат так, как они.
Советы по предотвращению проблем сжатия
Любой фотограф может принять меры, чтобы не потерять качество фотографий для сжатия.
Динамический диапазон и тональный диапазон в цифровой фотографии
Динамический диапазон и тональный диапазон используются для описания способности датчика изображения камеры захватить широкий диапазон тонов и цветов на изображении.
Влияние интерполяции в цифровой фотографии
Интерполяция используется в цифровой фотографии для увеличения размера изображения. Это может повлиять на качество изображения, и важно, чтобы все было правильно.
Понять Pincushion Distortion в цифровой фотографии
Простым языком о том, как работает сжатие файлов
Сжатие файлов позволяет быстрее передавать, получать и хранить большие файлы. Оно используется повсеместно и наверняка хорошая вам знакомо: самые популярные расширения сжатых файлов — ZIP, JPEG и MP3. В этой статье кратко рассмотрим основные виды сжатия файлов и принципы их работы.
Что такое сжатие?
Сжатие файла — это уменьшение его размера при сохранении исходных данных. В этом случае файл занимает меньше места на устройстве, что также облегчает его хранение и передачу через интернет или другим способом. Важно отметить, что сжатие не безгранично и обычно делится на два основных типа: с потерями и без потерь. Рассмотрим каждый из них по отдельности.
Сжатие с потерями
Такой способ уменьшает размер файла, удаляя ненужные биты информации. Чаще всего встречается в форматах изображений, видео и аудио, где нет необходимости в идеальном представлении исходного медиа. MP3 и JPEG — два популярных примера. Но сжатие с потерями не совсем подходит для файлов, где важна вся информация. Например, в текстовом файле или электронной таблице оно приведёт к искажённому выводу.
MP3 содержит не всю аудиоинформацию из оригинальной записи. Этот формат исключает некоторые звуки, которые люди не слышат. Вы заметите, что они пропали, только на профессиональном оборудовании с очень высоким качеством звука, поэтому для обычного использования удаление этой информации позволит уменьшить размер файла практически без недостатков.
27–29 декабря, Онлайн, Беcплатно
Аналогично файлы JPEG удаляют некритичные части изображений. Например, в изображении с голубым небом сжатие JPEG может изменить все пиксели на один или два оттенка синего вместо десятков.
Чем сильнее вы сжимаете файл, тем заметнее становится снижение качества. Вы, вероятно, замечали такое, слушая некачественную музыку в формате MP3, загруженную на YouTube. Например, сравните музыкальный трек высокого качества с сильно сжатой версией той же песни.
Сжатие с потерями подходит, когда файл содержит больше информации, чем нужно для ваших целей. Например, у вас есть огромный файл с исходным (RAW) изображением. Целесообразно сохранить это качество для печати изображения на большом баннере, но загружать исходный файл в Facebook будет бессмысленно. Картинка содержит множество данных, не заметных при просмотре в социальных сетях. Сжатие картинки в высококачественный JPEG исключает некоторую информацию, но изображение выглядит почти как оригинал.
При сохранении в формате с потерями, вы зачастую можете установить уровень качества. Например, у многих графических редакторов есть ползунок для выбора качества JPEG от 0 до 100. Экономия на уровне 90 или 80 процентов приводит к небольшому уменьшению размера файла с незначительной визуальной разницей. Но сохранение в плохом качестве или повторное сохранение одного и того же файла в формате с потерями ухудшит его.
Посмотрите на этот пример.
Оригинальное изображение, загруженное с Pixabay в формате JPEG. 874 КБ:
Результат сохранения в формате JPEG с 50-процентным качеством. Выглядит не так уж плохо. Вы можете заметить артефакты по краям коробок только при увеличении. 310 КБ:
Исходное изображение, сохранённое в формате JPEG с 10-процентным качеством. Выглядит ужасно. 100 КБ:
Где используется сжатие с потерями
Как мы уже упоминали, сжатие с потерями отлично подходит для большинства медиафайлов. Это крайне важно для таких компаний как Spotify и Netflix, которые постоянно транслируют большие объёмы информации. Максимальное уменьшение размера файла при сохранении качества делает их работу более эффективной.
Сжатие без потерь
Сжатие без потерь позволяет уменьшить размер файла так, чтобы в дальнейшем можно было восстановить первоначальное качество. В отличие от сжатия с потерями, этот способ не удаляет никакую информацию. Рассмотрим простой пример. На картинке ниже стопка из 10 кирпичей: два синих, пять жёлтых и три красных.
Вместо того чтобы показывать все 10 блоков, мы можем удалить все кирпичи одного цвета, кроме одного. Используя цифры, чтобы показать, сколько кирпичей каждого цвета было, мы представляем те же данные используя гораздо меньше кирпичей — три вместо десяти.
Это простая иллюстрация того, как осуществить сжатие без потерь. Та же информация сохраняется более эффективным способом. Рассмотрим реальный файл: mmmmmuuuuuuuoooooooooooo. Его можно сжать до гораздо более короткой формы: m5u7o12. Это позволяет использовать 7 символов вместо 24 для представления одних и тех же данных.
Где используется сжатие без потерь
ZIP-файлы — популярный пример сжатия без потерь. Хранить информацию в виде ZIP-файлов более эффективно, при этом когда вы распаковываете архив, там присутствует вся оригинальная информация. Это актуально для исполняемых файлов, так как после сжатия с потерями распакованная версия будет повреждена и непригодна для использования.
Другие распространённые форматы без потерь — PNG для изображений и FLAC для аудио. Форматы видео без потерь встречаются редко, потому что они занимают много места.
Сжатие с потерями vs сжатие без потерь
Теперь, когда мы рассмотрели обе формы сжатия файлов, может возникнуть вопрос, когда и какую следует использовать. Здесь всё зависит от того, для чего вы используете файлы.
Скажем, вы только что откопали свою старую коллекцию компакт-дисков и хотите оцифровать её. Когда вы копируете свои компакт-диски, имеет смысл использовать формат FLAC, формат без потерь. Это позволяет получить мастер-копию на компьютере, которая обладает тем же качеством звука, что и оригинальный компакт-диск.
Позже вы, возможно, захотите загрузить музыку на телефон или старый MP3-плеер. Здесь не так важно, чтобы музыка была в идеальном качестве, поэтому вы можете конвертировать файлы FLAC в MP3. Это даст вам аудиофайл, который по-прежнему достаточно хорош для прослушивания, но не занимает много места на мобильном устройстве. Качество MP3, преобразованного из FLAC, будет таким же, как если бы вы создали сжатый MP3 с оригинального CD.
Тип данных, представленных в файле, также может определять, какой вид сжатия подходит больше. В PNG используется сжатие без потерь, поэтому его хорошо использовать для изображений, в которых много однотонного пространства. Например, для скриншотов. Но PNG занимает гораздо больше места, когда картинка состоит из смеси множества цветов, как в случае с фотографиями. В этом случае с точки зрения размера файлов лучше использовать JPEG.
Проблемы во время сжатия файлов
Бесполезно конвертировать формат с потерями в формат без потерь. Это пустая трата пространства. Скажем, у вас есть MP3-файл весом в 3 МБ. Преобразование его в FLAC может привести к увеличению размера до 30 МБ. Но эти 30 МБ содержат только те звуки, которые имел уже сжатый MP3. Качество звука от этого не улучшится, но объём станет больше.
Также стоит иметь в виду, что преобразовывая один формат с потерями в аналогичный, вы получаете дальнейшее снижение качества. Каждый раз, когда вы применяете сжатие с потерями, вы теряете больше деталей. Это становится всё более и более заметно, пока файл по существу не будет разрушен. Помните также, что форматы с потерями удаляют некоторые данные и их невозможно восстановить.
Заключение
Мы рассмотрели как сжатие файлов с потерями, так и без потерь, чтобы увидеть, как они работают. Теперь вы знаете, как можно уменьшить размер файла и как выбрать лучший способ для этого.
Алгоритмы, которые определяют, какие данные выбрасываются в методах с потерями и как лучше хранить избыточные данные при сжатии без потерь, намного сложнее, чем описано здесь. На эту тему можно почитать больше информации здесь, если вам интересно.
Как работает сжатие цифровой фотографии – базовые алгоритмы
Сжатие является большой проблемой, когда дело доходит до фотографий. Вы можете легко испортить большое изображение, сжимая его слишком много или слишком часто.
Если Вы будете понимать принципы сжатия цифровой фотографии, вы сможете правильно управлять им, чтобы удовлетворить потребности конкретного изображения.
Что такое сжатие файла
Сжатие используется для уменьшения размера любого файла на компьютере, включая файлы изображений. Файлы сжимаются, чтобы уменьшить их размер и облегчить их публикацию в Интернете. Однако, когда дело доходит до фотографий, сжатие не всегда полезно, потому что сжатие может повлиять на качество изображения.
Различные форматы файлов фотографий на камерах DSLR и компьютерах применяют разные уровни сжатия. Когда изображение сжимается – в камере или на компьютере – в файле остается меньше информации, а более мелкие детали цвета, контрастности и резкости могут вовсе исчезнуть.
С таким форматом сжатия, как в файле JPEG, вы можете поместить больше файлов на карту памяти, но при этом вы жертвуете качеством. Опытные фотографы избегают сжатия, снимая в формат RAW, в котором сжатие не применяется. Однако, для обычной фотографии сжатие в формате JPEG не является существенным недостатком.
Когда заметно сжатие
Разница в форматах сжатия может быть не заметна на ЖК-экране камеры или даже на мониторе компьютера. Это наиболее очевидно при печати изображения, особенно если оно увеличено. Слишком сильное сжатие может повлиять даже на качество печати размером 8×10 дюймов. Однако, если вы просто делитесь фотографией в социальных сетях, потери при сжатии не будут заметны.
Цифровая фотография значительно продвинулась в последние годы. Многие фотографы хотят использовать новейшие камеры с максимальным количеством мегапикселей и постоянно обновляются, чтобы использовать новейшие технологии. Однако, если те же фотографы не обращают внимания на сжатие в момент захвата изображения, они теряют качество, за которое заплатили.
Как работает цифровое сжатие
Цифровой датчик способен захватывать гораздо больше информации, чем может обработать человеческий глаз. Следовательно, некоторая часть этой информации может быть удалена во время сжатия, и зритель ничего не заметит.
Механизм сжатия ищет любые большие области повторяющихся цветов и удаляет некоторые повторяющиеся данные. Затем они восстанавливаются на изображении при распаковке файла.
Два типа сжатия изображений
Два типа сжатия – без потерь и с потерями, и они означают именно то, как звучит их название.
Советы по предотвращению проблем со сжатием
Любой фотограф может предпринять шаги, чтобы не потерять качество фотографии при сжатии.
Сжатие изображений
Сжатие изображений — применение алгоритмов сжатия данных к изображениям, хранящимся в цифровом виде. В результате сжатия уменьшается размер изображения, из-за чего уменьшается время передачи изображения по сети и экономится пространство для хранения. Сжатие изображений подразделяют на сжатие с потерями качества и сжатие без потерь. Сжатие без потерь часто предпочтительней для искусственно построенных изображений, таких как графики, иконки программ, либо для специальных случаев, например, если изображения предназначены для последующей обработки алгоритмами распознавания изображений. Алгоритмы сжатия с потерями при увеличении степени сжатия как правило порождают хорошо заметные человеческому глазу артефакты.
Содержание
Примеры алгоритмов
Алгоритмы сжатия без потерь
Алгоритмы сжатия с потерями
См. также
 Методы сжатия | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Теория |
| ||||||
| Без потерь |
| ||||||
| Аудио |
| ||||||
| Изображения |
| ||||||
| Видео |
| ||||||
Полезное
Смотреть что такое «Сжатие изображений» в других словарях:
Сжатие изображений — процесс минимизации данных, определяющих изображение. При сжатии изображений может происходить определенная (допустимая) потеря информации. По английски: Images compression См. также: Обработка изображений Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь
сжатие изображений — Формат графических файлов, допускающий сжатие данных. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом EN PICPicture Image Compression … Справочник технического переводчика
Сжатие видео — (англ. Video compression) уменьшение количества данных, используемых для представления видеопотока. Сжатие видео позволяет эффективно уменьшать поток, необходимый для передачи видео по каналам радиовещания, уменьшать пространство,… … Википедия
сжатие (в информационных технологиях) — сжатие Преобразование данных либо программ с целью уменьшения их размеров. Сжатие может быть статическим либо динамическим. В первом случае оно происходит в виде отдельной операции, скорость выполнения которой не имеет существенного значения.… … Справочник технического переводчика
Сжатие с использованием вейвлет — Вейвлетное сжатие общее название класса методов кодирования изображений, использующих двумерное вейвлет разложение кодируемого изображения или его частей. Обычно подразумевается сжатие с потерей качества. Существенную роль в алгоритмах… … Википедия
Сжатие данных — Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (26 мая 2012) … Википедия
сжатие неподвижных изображений — Преобразование изображений в цифровую форму с использованием скалярного или векторного квантования. Неподвижное изображение содержит большую избыточность, устранение которой позволяет повысить эффективность передачи и снизить объем памяти,… … Справочник технического переводчика
СЖАТИЕ ДАННЫХ — СЖАТИЕ ДАННЫХ, в вычислительной технике методика, позволяющая добиться сокращения объема памяти, занимаемой данными. Для этого прописные буквы представляют меньшим числом бит, чем обычно, а часто употребляемые слова воспроизводят сокращенными… … Научно-технический энциклопедический словарь
Как устроено сжатие с потерями
Благодаря этому у нас есть стримы и ютуб.
Недавно мы рассказывали про сжатие данных без потерь. Смысл в том, что существуют некие алгоритмы, которые позволяют уложить данные более компактно и передать их другому человеку, не потеряв ни байта.
Часто сжатия без потерь недостаточно. Сегодня поговорим о сжатии с потерями.
Чем отличается от сжатия без потерь
При таком сжатии мы теряем часть информации. Но смысл алгоритмов сжатия в том, чтобы мы этого не замечали: сжатие должно происходить так, чтобы всё важное передалось, а неважное — нет.
Можно представить, что мы говорим с человеком по телефону. Его голос немного искажён, может прерываться или немного сбоить. Но если мы смогли понять собеседника, то нам достаточно такого качества. При этом мы можем не расслышать какие-то нюансы, не ощутить всю глубину баса или не оценить все оттенки интонаций, но это нам и неважно. Разговор по телефону — это пример передачи информации с использованием сжатия с потерями.
Сжатие фотографий
Есть алгоритм сжатия для фотографий, который используют для изображений типа JPEG. В этом алгоритме изображение разделяется на один слой яркости и два слоя цвета (если упрощённо, то картинка разделяется, на чёрно-белый слой и на слой с красками).
Из Википедии: Цветное изображение и его компоненты Y, CB и CR
Эти слои нарезаются на квадраты 8 × 8 пикселей и кодируются с помощью особой математики. Её смысл в том, чтобы понять: есть ли в этом квадрате 8 × 8 что-то важное. Если оно есть, то оно кодируется и данные сохраняются. Если квадрат более-менее однородный, то он записывается как однородный, данных мало.
Экономия данных происходит как раз за счёт этой математики: например, если в квадрат 8 × 8 попал кусочек ясного неба, то там достаточно сказать «весь кусок такого-то синего цвета», и тогда нужно хранить немножко данных. А если на квадрат пришёлся какой-то угол или деталь, то данных нужно сохранить больше.
А если у вас картинка нарезана отдельно на яркость и отдельно на цвет, вы экономите ещё больше данных: в слое с яркостью у вас будут все контрастные детали, а в цветовых слоях — плавные цветовые переливы. Плавные переливы легче закодировать, это будет незаметно для глаза.
Сжатие JPEG идеально подходит для фотографий, где размер деталей намного больше, чем размер пикселей.
Возьмём странное изображение винограда на ржавой трубе. Найдите различия между двумя картинками:
Слева — оригинал, справа изображение сжато в 20 раз. Визуально разницу заметить трудно.
Теперь сожмём оригинал в 415 раз: было 10 мегабайт, стало 24 килобайта. При этом мы всё равно понимаем, что на фотографии — виноград с плодами на ржавой трубе. Наш мозг сглаживает эти неровности и узнаёт картинку.
Справа уже видны пиксели и размытость — это побочные явления сильного сжатия.
Хуже всего JPEG подходит для сжатия изображений, в которых есть мелкие детали, острые края и резкие контрасты. Особенно — если изображения мелкие. Тогда алгоритмы JPEG создают слишком много артефактов. Дизайнеры говорят, что картинку зашакалило (от слова «шакал»):
Убейте меня
Сжатие звука
Существуют алгоритмы сжатия для аудиозаписей. Их смысл в том, чтобы не кодировать ту часть данных, которая не особо влияет на восприятие аудиосигнала.
Например, человеческое ухо в среднем воспринимает звуки частотой от 20 герц до 20 килогерц. 20 Гц — это супергрудной бас, а 20 КГц — это супертонкий писк. Чтобы закодировать волну с максимальной частотой 20 КГц, на каждую секунду вам нужно 40 тысяч чисел размером 2 байта. Получается, что секунда несжатого звука будет занимать 80 килобайт.
Но содержательная часть человеческого голоса (та, в которой зашита вся информация) заканчивается на 4000 герцах. Если отрезать у голоса всё, что выше 4000 герц, вы запросто различите смысл слов и поймёте интонацию. Пропадёт лишь некоторая «воздушность» звука. Если нет цели сделать суперкрутой звук, то алгоритмам нет смысла кодировать диапазон 4—20 КГц.
Тогда из звука отсекается лишняя информация и кодируется только диапазон до 4 КГц. Для этого кодирования достаточно 16 килобайт в секунду. Это уже экономия в 5 раз!
Самая важная часть голоса вообще болтается в районе 1000—2000 герц. Если отрезать у голоса всё от 2 до 20 КГц, то нам хватит 8 КБ в секунду, а это экономия в 10 раз по сравнению с несжатым файлом.
Сравните три варианта аудио: сначала несжатый вариант, потом сжатый в 6 раз, наконец — в 160 раз:
При таком сжатии существенно «съедаются» верхние частоты, но оно и понятно: на их кодирование компьютеру нужно в несколько раз больше данных, чем на кодирование основной информационной нагрузки аудиофайла.
Когда вы говорите по телефону, ваш голос сжимается в несколько сотен раз, потому что телефонный разговор заточен только под частоты голоса. Поэтому любая музыка в телефонной трубке звучит так погано.
Сжатие видео
Чтобы сжать видео, используют комбинацию сжатия картинок и звука. И есть один дополнительный момент: сжатие только изменяющихся частей кадра. Как это работает:
Пример кодирования одной и той же сцены с разной чувствительностью — на видео она отображена в килобитах в секунду. Чувствительность влияет на итоговый размер видеофайла:
Стримы и потоковое видео
В потоковом видео ситуация усугубляется тем, что данные нужно передавать миллионам людей как можно скорее. Поэтому, помимо того чтобы сжимать видео, стриминговые сервера ещё и меняют его физический размер, то есть из большой картинки делают маленькую.
Размеры кадров в таких видео часто измеряются в «строках» — это те самые числа возле буквы p:
Соответственно, чем выше кадр, тем он шире; тем больше размер изображения; тем больше деталей в него влезает.
Самое низкое качество, которое есть в потоковом видео — 144p. Мутная картинка и пиксели, зато можно смотреть даже с медленным интернетом 
То же самое видео в формате HD или 1080p — можно прочитать даже мелкие надписи в интерфейсе игры, запущенной на умных часах. Но для этого нужен быстрый интернет/img]
Буква p в 1080p означает progressive — то есть кодируется каждая строка видеофайла. А бывает ещё буква i, которая означает interlaced. Это значит, что в одном кадре кодируются каждые чётные строки, а в следующем — каждые нечётные. Потом их объединяют в одной картинке, и если не знать, куда смотреть, то можно не заметить подвоха.
Межстрочное сжатие будет хорошо видно, если в кадре что-то движется. Вы заметите характерные «полоски» и задвоение изображения:
Машина кажется раздвоенной, потому что в одном кадре она была левее, в другом — правее, а потом эти два кадра соединили в одном, используя чересстрочное кодирование
И что нам с этим делать
Да ничего особо. Радоваться, что в наше время можно смотреть потоковое видео в прямом эфире с телефона в разрешении 1080p через сотовую вышку, пользуясь роскошным сжатием и широкополосным доступом в интернет.