Формат JPEG

Развитие технической базы машинной графики, бурный прогресс средств мультимедиа, автоматизация допечатной подготовки цветных изданий и некоторые другие причины вызвали быстрый рост размеров графических файлов. Счет идет на мегабайты. Профессиональные дизайнеры и художники оперируют с изображениями размером в сотни мегабайт, рядовые пользователи обмениваются графическими файлами объемом в несколько десятков мегабайт. Например, снимок экрана (screenshot), занимает 5 Мбайт.

Для поиска лучшего способа записи больших объемов графической информации при международном комитете по стандартизации (750) была создана исследовательская группа Joint Photographic Experts Group (JPEG, объединенная экспертная группа по фотографии). Работа группы завершилась предложениями по созданию файлового формата с высокой степенью сжатия данных. Свое название формат унаследовал от наименования группы разработчиков.

В отличие от формата GIF формат JPEG поддерживает глубину цвета в 24 бита. Это значит, что он способен отображать более шестнадцати миллионов цветов и оттенков, что сравнимо с разрешающей способностью нетренированного человеческого глаза.

Но есть одна особенность формата JPEG, которую нельзя занести в его актив. Он не использует цветовые палитры, а записывает любой рисунок с 24-разрядной глубиной цвета. Это расширяет изобразительные способности формата, но усложняет контроль сохранения соответствия цветов.

Формат JPEG существенно отличается от других графических форматов тем, что он поддерживает сжатие информации “с потерями” качества, кодирующего не идентичные элементы, как алгоритм LZW, а межпиксельные интервалы. Этот подход позволил добиться высокой степени сжатия без заметных искажений и существенной потери качества.

Алгоритм сжатия находит и удаляет ту часть графических данных, которая не оказывает существенного влияния на восприятие реального изображения. Качество сжатого изображения зависит от преобладающих в рисунке или фотографии геометрических элементов. Сжатие не влечет критических последствий для областей с однородной или плавной заливкой, фоновых элементов, у которых отсутствуют резкие границы и скачки цвета. И наоборот, четкие контуры, линии, углы, шрифты с засечками, резкие переходы цвета или тона могут в результате сжатия смазываться или при просмотре создавать впечатление “вибрации”.

На сегодня этот алгоритм является одним из самых эффективных (коэффициент сжатия достигает 1:100), однако он не очень хорошо обрабатывает изображения с малым количеством цветов и резкими границами.

Алгоритм сжатия для этого формата позволяет записать изображение в гораздо более компактной форме, нежели при сохранении в формате GIF. Но за это приходится платить немалую цену. Сильное сжатие способно внести в картинку недопустимые искажения. Каждое сохранение файла даже с небольшой степенью сжатия вносит в картинку свою толику искажений. Многократное повторение этой операции способно привести к заметной деградации изображения. Из всего сказанного можно сделать вполне очевидное заключение: JPEG оптимален для передачи фотографических изображений, а также картинок с большим количеством полутонов и цветовых переходов. Очевидно также, что чем выше степень компрессии такого изображения, тем ниже его качество.

Последние версии формата разрешают сохранение и передачу по сети графических файлов в чересстрочном виде. Если рисунок в этом формате является частью гипертекстовой страницы, то его распаковку выполняет программа просмотра. Эта трудоемкая операция способна замедлить вывод на экран страницы, насыщенной графикой.

GIF-формат удобен при работе с рисованными картинками.

GIF-формат применяется для создания анимации и изображений с прозрачным фоном на Web-странице.

Если графическое изображение содержит текст, сохраняйте его как GIF.

Таким образом формат JPEG:

1. Позволяет сохранять полноцветные изображения с количеством цветов 16,7 млн. цветов (или 24bpp), причем, если в рисунке меньше цветов, то перед сохранением файла он все равно преобразуется в полноцветное изображение;

2. Использует сжатие с потерями информации, за счет чего достигает высокой степеней сжатия файлов;

3. Поддерживает прогрессивную развертку, т.е. изображение появляется вначале с плохим качеством, и в процессе загрузки постепенно улучшается.

При создании иллюстрации в формате JPEG, необходимо помнить следующее правила:

1. Рекомендуется избегать использования больших участков, заполненных одним цветом, во избежание появления на изображении постороннего цветового шума и грязи. Несоблюдение этого правила может повлечь за собой ряд неприятных последствий: например, картинка в формате JPEG, содержащая достаточно большое пространство, заполненное одним цветом, будет выглядеть на экране компьютера грязно и неопрятно, фон сохраненного в JPEG логотипа, подогнанный под фоновый цвет html-документа, поплывет при изменении свойств экранной палитры.

2. Следует учитывать, что сжатию с наименьшей потерей качества поддаются изображения, сохраненные с высоким разрешением, от 150 до 300 dpi.

3. В процессе обработки иллюстраций лучше всего сохранять картинку в формате TIFF и переводить в JPEG лишь готовый результат, поскольку каждое промежуточное сохранение файла JPEG на диск приводит к удалению второстепенной информации и ухудшению качества рисунка.

4. Основное предназначение формате JPEG - хранение изображений фотографического качества.

В большинстве программ, допускающих преобразование изображения в этот формат, степень сжатия допускает настройку. Предлагается шкала с плавным или дискретным переходом от высокого качества и слабого сжатия к противоположной точке, соответствующей низкому качеству и сильному сжатию. Проблема заключается в том, чтобы добиться компромисса между высокой степенью сжатия и приемлемым качеством. Обычно это достигается в результате экспериментов. Следует начинать со средних значений коэффициента сжатия и внимательно оценивать изображение, особенно его критичные области.

Для оптимизации изображений нужен графический пакет или утилита, которые позволяют регулировать степень сжатия изображения. К сожалению, PhotoShop в базовой конфигурации не позволяет свободно регулировать степень сжатия (он предлагает несколько фиксированных значений). Для оптимизации графики лучше воспользоваться программами типа PhotoPaint или PaintShopPro. В этих программах возможно регулирование степени сжатия либо заданием процента потерь, либо заданием значения качества от 0 до 255. Предлагается шкала с плавным или дискретным переходом от высокого качества и слабого сжатия к противоположной точке, соответствующей низкому качеству и сильному сжатию. Проблема заключается в том, чтобы добиться компромисса между высокой степенью сжатия и приемлемым качеством.

Основным назначением графики JPEG является возможность создавать и обрабатывать фотореалистические изображения. Можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, добиваться тончайшей нюансировки цвета, создавать перспективную глубину, нерезкость, размытость, акварельность и т.д.

JPEG не очень подходит для рисунков, содержащих прозрачные участки, мелкие детали или текст. Использование этого формата в полиграфии не рекомендуется.

Дата добавления: 2015-10-02