Формат JPEG сейчас является самым популярным форматом фотографий и цветных изображений. Он широко применяется в цифровых фотоаппаратах для сохранения отснятых снимков, так как позволяет получить наибольшее сжатие цветного изображения. Формат JPEG производит сжатие изображений с потерей данных, что в принципе не заметно до определенного уровня сжатия, и каким образом удается добиться такого уровня сжатия изображений мы далее и рассмотрим.
Процесс сжатия картинки в формате JPEG производится в несколько этапов. Первым делом изображение преобразуется из цветового пространства RGB в другое пространство YUV. Это цветовое пространство отличается тем, что за основу берутся характеристики яркости и цветности изображения, что является более близким к естественному восприятию цвета человеком. Компонента Y в этом формате отвечает за яркость изображения и, по сути, является его черно – белым представлением, а вот компоненты U и V уже содержат в себе недостающую информацию о цвете.
Затем производится дальнейшая обработка изображения, в которой и заключается основное отличие формата JPEG от других форматов изображения. Все изображение делится на небольшие квадраты 8×8 пикселей и над каждым из них производится дискретное косинус – преобразование. В процессе преобразования каждый блок раскладывается на составляющие цвета для подсчета частоты появления каждого из них.
Анализ частотности цветов позволяет избавиться от части информации, в качестве которой выступает информация о верхней части цветового спектра, что совершенно незаметно при зрительном восприятии. Также отбрасывается и часть информации о яркости.
Количество отбрасываемой информации во время обработки сильно зависит от уровня сжатия изображения. Чем больше сжатие, тем естественно и больше отбрасывается информации, что отражается на качестве полученного изображения. Из полученного изображения в формате JPEG уже никогда не получить исходного изображения, от чего его и называют форматом с потерей данных.
Далее производится кодировка цвета и яркости, после которой сохраняются только отличия соседних блоков между собой. Результат такой кодировки представляется в виде чисел, которые затем легко сжать.
Величина сжатия изображения в JPEG формате по сравнению с исходным файлом напрямую зависит от детальности изображения. Чем больше будет различных мелких деталей, тем больше получится файл в формате JPEG.
Также статьи на сайте chajnikam.ru на различные темы:
Форматы изображений фотографий
Картинки в формате tiff
Векторное графическое изображение
Фотографии в формате raw