Качество JPEG

JPEG — это не просто формат файлов для хранения изображений, а сложный метод кодирования и декодирования изображений, который имеет множество настроек.

Про JPEG

Про JPEG

Современные продвинутые цифровые камеры имеют несколько основных настроек JPEG:

  1. Качество снимка JPEG
  2. Размер снимка JPEG
  3. Настройка параметров снимка

Под качеством снимка понимают количество полезных данных, которые может сохранить JPEG. Формат JPEG был разработан для компактного хранения изображений, в его основе лежат методы и алгоритмы сжатия и оптимизации изображений. Алгоритмы кодирования JPEG чертовски сложны и изощренны, но в основе лежит уровень сжатия, от которого зависит конечное качество снимка. В отличие от BMP, TIFF и подобных форматов, JPEG не хранит данные про каждый отдельный пиксель изображения, а только векторные смещения цветов. По большому счету, это гениальная математическая абстракция изображения, в которой единственным реально закодированным пикселем является верхний левый пиксель. Я не буду вникать в суть сжатия, остановлюсь лишь на том, что именно уровень сжатия в формате JPEG влияет на качество снимка JPEG.

Например, в камере Nikon D40 можно задать 3 уровня качества снимка JPEG

  • Высокое качество — Fine
  • Стандартное качество — Norm
  • Базовое качество — Basic

В общем случае, режим Fine подразумевает сохранение снимка в формате JPEG со 100% сохранением деталей. Но из-за специфики работы алгоритма, 100% являются условными. Режим Norm имеет уровень сжатия в два раза больший, чем режим Fine. А режим Basic сжимает фотографии в 4 раза сильней, за режим Fine. Таким образом мы получаем файлы изображений меньшим объемом и с меньшим количеством полезных данных. Уровень сжатия легко проследить по максимальному размеру файла при разном уровни сжатия JPEG. Так, для Nikon D40:

  • Fine — 3,4МБ
  • Norm — 1,8МБ
  • Basic — 0,9МБ

Самое интересное, что объем файлов, которые показывает камера в настройках меню является максимальным расчетным объемом при заданном кодировании. Из-за особенностей алгоритма, например, снимая с качеством Fine, вряд ли можно будет получить файл именно с 3.4МБ, обычно алгоритм справляется лучше и создает более мелкие файлы. Размер файла JPEG зависит именно от того, что имеется на изображении. Если говорить грубо, то снимок с равномерно синим небом алгоритм закодирует с минимальными затратами и в итоге получим вместо 3.4МБ примерно 1МБ. А вот если снимать ночью на высоких значениях ISO, то можно получить файл размером около 3МБ. Это связано с тем, что на высоких значениях ISO будет много цифрового шума, то есть на фотографии будет много разнородных пикселей, для которых сложно подобрать интерполяцию (усреднение) и алгоритму JPEG нужно использовать больше памяти для сохранения всех деталей на снимке.

Внимание: из-за того, что камера рассчитывает количество оставшихся кадров на карточке именно по максимальному допустимому объему снимка, реальное их количество значительно больше. Например, я использую 16GB карточку памяти на Nikon D40. При этом в разных режимах камера показывает:

  • Fine — 4400 фото
  • Norm — 8400 фото
  • Basic — 16.400 фото

А на самом деле у меня в режиме Fine легко помещается свыше 6000 фотографий.

Вот пример падения качества фотографии при использовании программной обработки одного и того же снимка с разным уровнем сжатия.

Качество 100%. Размер файла 308 kb

Качество 100%

Качество 100%

Качество 70%. Размер файла 107 kb

Качество 70%

Качество 70%

Качество 40%. Размер файла 89,4 kb

Качество 40%

Качество 40%

Качество 1%. Размер файла 60,5 kb

Качество 1%

Качество 1%

В общем случае, то же самое происходит и при разных настройках качества. Очень часто разницу между различными настройками накамерного JPEG почувствовать очень сложно, ведь камера и маркетологи всегда стараются тешить нас хорошими фотографиями. А вот разница в объеме файлов часто очень сильно заметна.

Также, большинство современных цифровых камер имеют настройку размера изображения. Эта настройка показывает, сколько мегапикселей будет иметь снимок. Для примера, Nikon D40:

  • Большой, L (large) — 6.0MP, 3008X2000 точек
  • Средний, M (medium) — 3.3MP, 2256X1496 точек
  • Маленький, S (small) — 1.5MP, 1504X1000 точек

Такая настройка позволяет сохранять файлы не только оригинального размера, который является наибольшим, но и файлы с меньшим количеством точек (пикселей). Данная настройка важна для экономии места. Очень часто снимки могут нести избыточную информацию. Избыточная информация — это пиксели, которые не несут полезной информации. Например такие пиксели являются цифровым шумом, появляются из-за некачественной оптики. При использовании меньшего формата можно ничего не потерять.

Все то же самое касается не только Nikon D40, которую я использовал в качестве примера, но и остальных цифровых камер.

Важное замечание: когда мы используем большой (максимальный) размер изображения JPEG, то кодируется вся информация со всей матрицы фотоаппарата. Когда мы используем меньший размер снимка, то сама камера все равно делает снимок с помощью всей матрицы, то есть, с помощью всех доступных пикселей. Только после этого снимок уменьшается программно до указанного значения. Это связано со стандартным циклом работы АЦП камеры. Не стоит думать, что если снимать в маленьком размере снимка, то будут работать только отдельные пиксели на камере, и при этом можно будет получить увеличение дифракционного порога или экономии заряда батареи.

Важное замечание: практически всегда можно комбинировать качество снимка и его размер. Таким образом можно подбирать любые варианты качества конечного изображения. Также, всякие манипуляции с размером и качеством JPEG очень сильно влияют на возможности буфера кадров современных камер. Чем меньше размер и чем меньше качество — тем больше фотографий может поместить в буфер кадров при серийной съемке. Для примера, в формате JPEG L, Fine Nikon D40 может поместить только 7 снимков, а M, Norm целых 17. Собственно, ради манипуляций с буфером я и затевал данную статью.

Алгоритмы, по которым происходит сжатие от размера L до М или S очень сложны и их существует огромное множество. Например, уменьшение снимка можно выполнить и на компьютере, для этого программа обработчик может использовать такие алгоритмы уменьшения размера: LancZos3, Bell, Bicubic, Bilinear, BSplite, FastLinear, LancZos2, Linear, Mitchell, Nearest, Triangle и кучу других. Используя формат JPEG мы из чистой фотографии попадаем в абстрактное математическое поле матриц, векторов и умом непостижимых тонкостей.

720Х479. Файл весит 193 kb

720

720Х479

640Х426. Файл весит 159 kb

640Х426

640Х426

320Х213. Файл весит 51,2 kb

640Х426

320Х213

160Х106. Файл весит 24,1kb

640Х426

640Х426

Очень часто огромного размера изображения, например, 30-ти мегапиксельные снимки на мобильные телефоны, занимают огромный объем, а весь потенциал 30-ти мегапикселей попросту не используется. Потому можно смело ставить более маленький размер снимков. От себя добавлю, что для удобного просмотра фотографий даже на самых дорогих мониторах с матрицей 2560×1600 достаточно порядка 4-х мегапиксельного снимка, а для печати форматом 10Х15 вообще нужно всего около 1 мегапикселя. Вспомните, когда в последний раз печатали фотографии, или увеличивали снимок на компьютере? Из личного опыта скажу, что огромное количество пикселей современных камер нужны только для серьезного занятия фотографией. Для обычных бытовых задач я не вижу нужды гоняться за количеством мегапикселей, а в камере с большим их количеством можно уменьшать размер выходного снимка без серьезной потери в качестве.

Некоторые современные камеры имеют некоторые дополнительные настройки JPEG. Например, продвинутые камеры Nikon, такие как Nikon D700, D800 имеют настройку приоритета качества/размера JPEG. Эта настройка позволяет указать алгоритму на то, что важней при обработке изображения — величина файла или качество.

Важно: для наилучшего качества снимков я, все же, рекомендую использовать наибольший размер снимков с наилучшим качеством. Например, для камер Nikon это L, Fine, приоритет качества. А вот полностью весь потенциал и точность передачу изображения с матрицы на карту памяти может реализовать только формат RAW. Но даже RAW файлы в некоторых камерах проходят через специальную ‘обжимку’ для уменьшения их размеров, здесь нужно быть предельно осторожным.

Выводы:

Формат JPEG — очень интересная методология сохранения графических файлов. Советую поэксперементировать с разным качеством и размером изображения на своих камерах, очень часто можно серьезно экономить место получая хороший результат на фотографиях.

Не забудьте нажать на кнопки соцсетей ↓ — это важно для меня. Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Добавить комментарий:

 

 

Комментарии: 99, на тему: Качество JPEG

  • Данияр

    после двух лет фотографии,узнаю одну штуку,что рав это кодировка,ни фш ни лт не знают эту кодировку на 100%.получается равы в лайтруме не на 100% раскодируются,а так сказать если профессионал то на 90%,если средний фотограф то на 70% вы раскроете потенциал этой картинки.а вот джипег например от кэнона который выдает в вашем фотике дает 100% патенциал картинки.так сказать если правильно поставить бб то цвета будут в джипеге чистыми,такие же как например на плёнке.слышал что джипег от камеры фуджи икс про выдает картинки что сам такие в раве оч трудно сделать.такую инфу я узнал когда искал инфу про плёнки и почему там цвет чистый

    • Аноним

      D5100 с внутренним JPEGом, а также RAW в JPEG через фирменный софт Никона мне не нравятся. результат Лайтрума нравится больше, да и удобство использования выше. за фуджи икс ничего не скажу, наверное там картинка лучше, чем у морально устаревшего D5100

    • zengarden

      RAW с большинства камер «проявляется» корректно тем же лайтрумом либо альтернтаивными программами; в сторонке стоит Fujifilm со своей X-Trans матрицей, с которой, насколько мне известно, до сих пор нет 100% корректной работы ни у кого, хотя в целом тоже научились.
      Решение на поверхности: универсальный формат DNG, который уже поддерживают некоторые производители камер.

      • Аркадий Шаповал

        Если смотреть очень тщательно, то LR и ACR с натяжкой проявляют рав. Это означает, что получить картинку идентичную JPEG будет очень сложно. Мысли по этому поводу здесь http://radojuva.com/2014/01/mos-6581/

  • Данияр

    реально тут все говорят о размерах,а о кодировке рав файла никто ни слова,почему…ну всё со временем приходит.кодировку ни фотошоп ни лайртум ни другие проги не знают до конца.ток знаю проги от самих компаний кэнон и никон.ну типо как с плёнкой,плёнку изначально настраивают.так же и с джипегом,кэнон настроили джипег под определенный цвет.и эти цвета чистые на 99%,а вот равы что бы вытащить чистый цвет попариться надо.и то профиль то лайтруму и фотошопу на 100% не известны.кодировка в секрете.я вот реально сделал эксперимент,снял рав и джипег с ручной бб и правильно экспо.получается что джипег даёт чистые цвета сразу.а вот рав надо обрабатывать ну на уровне примерно как Амбалов или Сафин.я 2 года фоткаю,и то что я это узнал я реально в шоке нахожусь.и от плёнки я тож в восторге. джипег это почти как плёнка,если чутка подкрутить.

    • Аркадий Шаповал

      RAW знают родные утилиты, которые также могут показывают цвет 1 в 1 накамерного JPEG +, родные конвертеры могут намного улучшить картинку без потери в качестве цвета.

  • Данияр

    что бы никто не спорил со мной,скажу так берите фотик фуджи икс про,снимите с правильным бб джипег +рав.и обработайте рав так что бы он по качеству обработки подходил к джипегу,отсюда сделаете вывод.а вывод он то что джипег это так сказать марка настройки от фирмы фуджи.ну например как крутая плёнка agfa vista 100 c+

  • Данияр

    я год искал чистый цвет в фото,а он вот тут лежал,в джипеге с правильным бб при съемке.попробуй в раве убрать все эти рефлексы и грязные цв.
    ручная настройка бб рулит

    • zengarden

      Ага, и бонусом получаете jpeg-артефакты и шумодав :)

  • Антон

    Правильно ли я понял из статьи: самое лучшее и самое большое качество изображения L нужно использовать с самым хорошим объективом? А с объективами попроще, например Гелиос 44-2 лучше использовать режимы M или S (чтобы хватило разрешения самого объектива)?

    • КалексейГ

      «Важное замечание: когда мы используем большой
      (максимальный) размер изображения JPEG, то
      кодируется вся информация со всей матрицы
      фотоаппарата. Когда мы используем меньший размер
      снимка, то сама камера все равно делает снимок с
      помощью всей матрицы, то есть, с помощью всех
      доступных пикселей. Только после этого снимок
      уменьшается программно до указанного значения. Это
      связано со стандартным циклом работы АЦП камеры.
      Не стоит думать, что если снимать в маленьком
      размере снимка, то будут работать только отдельные
      пиксели на камере, и при этом можно будет получить
      увеличение дифракционного порога или экономии
      заряда батареи.»

      • zengarden

        Когда-то меня очень интересовал этот вопрос, но никто не мог дать вразумительного ответа.
        Реальность оказалась слишком жестокой :) вот почему не люблю многомегапиксельных монстров…

  • Юля

    Спасибо, для меня статья была очень полезна.Пока только начала изучать творческие режимы и снимаю в JPG, но однозначно надо попробовать снять в RAW и поэкспериментировать с кадром.

    • СВ

      Снимайте и в RAW тоже, даже если не будете с ним прямо сейчас возиться. Я к некоторым своим шедеврам (а иного , как сами понимаете быть не может) возвращался и через 5 лет… Смотришь jpeg и думаешь : какой идиот так делает :) — хорошо, что «негативы» остались

  • Сергей .

    У меня NIKON D3000 с 18-55.Я нашлепал в RAW кучу снимков.Теперь отдам их специалисту.Он ВЫТЯНЕТ из них «шедевры».Я представлю их(где угодно) и себя любимого как МАСТЕРА ФОТОГРАФА.Как Вам это?Это я к тому,что раньше и на пленку делали ШЕДЕВРЫ.Но то были ФОТОГРАФЫ,а сейчас RAW.Докажите свое мастерство в JPEG,как фотограф,а не корректор.

  • Сергей .

    Дополнение.Я не хотел никого обидеть.Я понимаю:разное время,разные задачи,условия съемки,камеры, деньги. НО все же…Это всего лишь мое мнение.А JPEG, он очень нужен фотографам и ФОТОГРАФАМ.Не корректорам.

    • Михаил

      С пленкой тоже возились. И всегда возились для получения хорошего результата. Есть куча сложных техник по повышению-снижению контраста, проявление по маске, градиентная засветка и т.д. и т.п. Так что Ваше утверждение не совсем верно.

  • Сергей .

    Михаил.Я с Вами полностью согласен.С пленкой возились,еще КАК возились.Но и без возни делали.И тот труд несравним с вытягиванием на компьютере.Но в своем комментарии я делал акцент не на пленке.Просто,мягко говоря, не приятно читать (выше) комментарии, в которых заявляют на весь мир о своем профессионализме,о своих шедеврах. Шедеврах, сделанных на компьютере,а не камерой.Разве это мастерство фотографа?Не обработайте снимок в RAW, и будет ли шедевр?И к тому же заявляют как КОБРА (выше),что в JPEG снимают пьянку и всякую хрень, а в RAW только шедевры.И что JPEG не нужен.Я это писал в защиту JPEG.Я никак не против RAW.Нравится-снимайте,творите.Техника позволяет.Тем более,что и заказчику снимков до лампочки какая там у вас стояла выдержка,формат.Ему нужен результат.Просто нужно называть «вещи своими именами».Не стоит «гнуть пальцы»и возносить себя.Пусть это сделают люди.

  • Evgeniy

    Прочитал все комментарии…
    Я когда-то, очень давно, работал фотографом. Тогда была только плёнка. Прошло много лет. Я многое пропустил. Другие камеры, другие способы обработки… jpeg, raw, компьютеры…
    Мне очень нравилась фотография. Я думал, что всю оставшуюся жизнь (после 25) я буду фотографом… Но так сложилось, что я около 40 лет с фотографией не сталкивался. Сейчас я любитель. Сейчас я смог позволить купить для своего удовольствия и марк4 и 5дср и кучу последних объективов… Но!!!!
    Читаю комментарии и удивляюсь!
    Раньше старались сделать снимок так, чтобы на негативе получился шедевр. Я не говорю о пьянках. А сейчас спорят в каком формате нужно снимать, чтобы получился шедевр. Посмотрите снимки хотя-бы в старых фотоателье… Я был лично знаком с Александром Гарячевым. Он получил звание заслуженного деятеля фотоисскуств с двумя фотоаппаратами : Москва 4 и Любитель. Кто из вас может сделать подобные фотографии имея технику на десятки тысяч долларов?? Дорисовать можно все что угодно, а увидеть, а запечатлеть вот тот шедевр ни jpeg, ни raw не поможет.

    • Аркадий Шаповал

      Времена сильно изменились.

Добавить комментарий

Магазин фототехники

Copyright © Radojuva.com. Автор блога - Фотограф в Киеве Аркадий Шаповал. Google+ 2009-2016