Как работи компресията на изображения: Lossy срещу Lossless обяснени | Bulk Image Compressor
Какво всъщност представлява компресията на изображения?
Компресията на изображения е за намаляване на размера на файла чрез премахване на данни. Това е цялата концепция. Вземате файл, който е, да речем, 5 MB, и го свивате до 500 KB или по-малко. Въпросът винаги е: какви данни се премахват и ще забележите ли разликата?
Всяко дигитално изображение се състои от пиксели и всеки пиксел съхранява цветова информация. Снимка 4000x3000 има 12 милиона пиксела и ако всеки съхранява 24 бита цветови данни, това е около 36 MB сурова информация. Очевидно никой не иска да се занимава с 36 MB файлове с изображения, затова ги компресираме.
Има два подхода за това: lossy и lossless. Те работят различно, дават различни резултати и са подходящи за различни неща.
Lossy компресия: Изхвърляне на това, което няма да ви липсва
Lossy компресията премахва завинаги част от данните на изображението. Не можете да ги върнете, след като са изчезнали. Това звучи лошо, но ето какво: тя е проектирана да премахва нещата, които очите ви така или иначе не забелязват добре.
Човешкото зрение е по-добро в възприемането на промени в яркостта, отколкото на промени в цвета. Освен това не сме много добри в улавянето на фини детайли в натоварени, сложни области на изображението. Lossy компресията се възползва и от двата факта.
Как работи JPEG компресията
JPEG е най-разпространеният lossy формат и начинът, по който работи, е доста умен.
Първо, изображението се разделя на малки блокове от 8x8 пиксела. Всеки блок преминава през нещо, наречено Discrete Cosine Transform (DCT). Не се притеснявайте за математиката. Това, което DCT прави, е да преобразува пикселните данни от “ето цветовете на всяка позиция” в “ето моделите на промяна в този блок.”
След тази трансформация данните се квантуват. Това е стъпката, в която информацията действително се изхвърля. Фините, високочестотни детайли (малки вариации в цвят и яркост) се закръглят надолу или се елиминират. Вашият плъзгач за качество във всеки редактор на изображения контролира колко агресивно се случва това квантуване.
При качество 95 много малко се премахва. При качество 30 се премахва много. Разликата в размера на файла между тези две настройки може да бъде огромна, често 10 пъти или повече.
Последната стъпка е ентропийно кодиране, което е просто lossless стъпка, която опакова останалите данни възможно най-ефективно. Мислете за това като за zip-ване на файл.
Компромисът с качеството
Всяка lossy компресия включва компромис между размер на файла и визуално качество. Добрата новина е, че този компромис не е линеен. Преминаването от качество 100 до качество 80 може да намали размера на файла ви с 70% с почти никаква видима разлика. Преминаването от 80 до 60 спестява по-малко място, но започва да показва артефакти, онези блокови, размазани области, които понякога виждате в силно компресирани снимки.
За повечето снимки качество 75-85 е оптималната точка. Получавате massive спестявания на размер на файла и изображението все още изглежда чудесно за повечето хора. Ако искате да научите повече за намирането на правилния баланс, вижте нашето ръководство за как да намалите размера на файла с изображение без загуба на качество.
Lossless компресия: Запазване на всеки пиксел
Lossless компресията намалява размера на файла, без да премахва никакви данни. Когато декомпресирате файла, получавате обратно точния оригинал, пиксел за пиксел. Компромисът е, че lossless файловете са по-големи от lossy.
Как тогава свивате файл, без да губите нищо? Чрез намиране на по-ефективни начини за описание на същите данни.
Как работи PNG компресията
PNG е най-широко използваният lossless формат. Той използва комбинация от филтриране и DEFLATE компресия (същия алгоритъм, използван в ZIP файлове).
Преди компресия, PNG прилага филтри към всеки ред пиксели. Вместо да съхранява суровата цветова стойност, може да съхранява разликата между всеки пиксел и този до него. В области, където цветовете се променят постепенно, тези разлики са много малки числа, често нули. Малките, повтарящи се числа се компресират много по-добре от произволно изглеждащи сурови стойности.
След филтриране, данните преминават през DEFLATE, който намира повтарящи се модели и ги заменя с по-кратки кодове. Ако последователност от пиксели се появява многократно, тя се съхранява веднъж и се реферира навсякъде другаде.
Резултатът: получавате по-малък файл, който все още е перфектно копие на оригинала. За типичен скрийншот или графика, PNG компресията може да намали размера на файла с 50-70% без никаква загуба на качество.
Къде Lossless блести
Lossless компресията работи най-добре, когато изображението има големи области с еднакви цветове, остри ръбове и текст. Скрийншоти, лога, диаграми, UI елементи, всичко с плоски цветове и чисти линии, всичко това се компресира много добре с PNG.
Снимките не се компресират толкова добре с lossless методи, защото имат твърде много вариации във всеки пиксел. Снимка, компресирана losslessly, може да бъде 3-5 пъти по-голяма от същата снимка, записана като JPEG при качество 80, и повечето хора няма да забележат разликата.
Кога да използвате всеки тип
Използвайте lossy (JPEG) когато:
- Работите със снимки
- Размерът на файла е по-важен от точността пиксел-за-пиксел
- Изображението ще се показва в уеба
- Трябва да компресирате много изображения наведнъж (опитайте Bulk Image Compressor за пакетна обработка)
Използвайте lossless (PNG) когато:
- Изображението има текст, лога или остри ръбове
- Имате нужда от прозрачност (PNG я поддържа, JPEG не)
- Записвате скрийншоти или UI mockup-ове
- Трябва да редактирате изображението отново по-късно и искате да запазите качеството
Какво всъщност означават настройките за качество
Когато регулирате плъзгач за качество от 1 до 100 в който и да е инструмент за изображения, вие контролирате колко данни се изхвърлят по време на стъпката на квантуване. Но числата не са стандартизирани между инструментите. Качество 80 във Photoshop, качество 80 в GIMP и качество 80 в онлайн компресор могат да дадат различни резултати.
Това, което има значение повече от числото, е резултатът. Компресирайте изображението си, погледнете го и проверете размера на файла. Ако изглежда добре и файлът е достатъчно малък, сте готови. Ако изглежда зле, вдигнете качеството малко и опитайте отново.
Практически подход: започнете с качество 80 и сравнете с оригинала. В повечето случаи няма да видите разлика. Ако видите, опитайте 85 или 90. Под 70 артефактите от компресия стават забележими в повечето снимки.
Не е нужно да е едното или другото
Съвременните формати като WebP всъщност поддържат както lossy, така и lossless компресия в същия формат. Вие избирате кой режим да използвате, когато записвате файла. Тази гъвкавост е една от причините WebP да стане толкова популярен за уеб изображения. Можете да прочетете повече за разликите между форматите в нашето сравнение на JPEG срещу PNG срещу WebP.
Долната линия: компресията е за вземане на интелигентни компромиси. Lossy работи, като премахва данни, които очите ви няма да пропуснат. Lossless работи, като описва същите данни по-ефективно. Знанието кое да използвате и кога, ви спестява време и поддържа изображенията ви да изглеждат добре с възможно най-малкия размер на файла.
Ready to compress your images?
Bulk compress JPEG, PNG, WebP, and AVIF images right in your browser. No uploads, no sign-ups.
Try Bulk Image Compressor