Alle ved, at JPEG.webp-billeder er tilbøjelige til komprimeringsartefakter. Betydning hver gang et billede åbnes (uanset om det er ændret eller ej) og gendannes igen, komprimeres den tonale struktur af billedet igen ved hjælp af den samme destruktive proces. Filkomprimering får altid yderligere detaljer til at gå tabt. Hver gang et JPEG.webp-billede justeres på nogen måde, fordeles de originale 256 farveniveauer, og detaljer går tabt.
JPEG.webp-filer tilbyder forskellige niveauer af filkomprimering, og gentagen redigering og lagring medfører yderligere nedbrydning.
Men det er den mindste af JPEG.webp-begrænsningerne.
Først og fremmest er JPEG.webp et gammelt format, der oprindeligt var designet til en lang tid. En gruppe fotografiske eksperter (Joint Photographic Experts Group) blev samlet i 1986 med det ene formål at nedbryde meget store billedfilstørrelser:
- At vise på gamle CRT (Cathode Ray Tube) computerskærme - dybest set gamle tv-apparater uden kanal tunere
- At rejse effektivt over det nybegyndte (langsomme) internet, som var designet til at imødekomme de bedste tv-standarder
- For at komprimere dem for størrelse og bærbarhed. Den første JPEG.webp-specifikation blev frigivet i 1992 og ratificeret igen i 1994.
Nu over 25 år senere er det samme format stadig i brug!
Programmets pris
Mange elementer i et digitalt billede ændres med JPEG.webp-filkomprimering. Det er sandt, at store mængder diskejendomme bliver gemt i processen, men vigtige andre dele af billedet bliver smidt væk.
For det første konverteres det fulde RGB-signal til et forkortet farveområde, der bruges til analogt tv, kaldet YCbCr. CRT-skærme drives af røde, grønne og blå spændingssignaler, men lagring af RGB-signaler involverer overflødige data. Mens det meste af informationen om lysstyrke (Y-kanal) bevares, reduceres de to farvekanaler (rød og blå) betydeligt.
Højdepunkter klippet i JPEG.webp-processen findes stadig i RAW-filen.
Et originalt RGB-kamerabillede (TIFF, PSD) indeholder enorme farver; hvoraf mange ikke kan skelne mellem det menneskelige øje. Da slutmålet med JPEG.webp er nul-kropsfedt, når en grundtolkning af billedet er defineret, og de 256 farver er identificeret, fjernes næsten alle de "ekstra" farver, hvilket efterlader et blot skelet i farveområdet.
Farver er karakteriseret som bitdybde; antallet af små målte trin mellem fuld farve og ingen farve. Mennesker kan kun opfatte 200 niveauer af hver farve under ideel belysning.
Problemet
Beslutningen om, hvilke farver der elimineres, er forudbestemt af en JPEG.webp-skabelon med cookie cutter snarere end af den menneskelige vurdering af hvert billedes tonale struktur. JPEG.webp begrænser farven på alle billeder uden forskel. Én skabelon passer til alle. Overskydende information kasseres.
Grundlæggende er JPEG.webp-kompression som vægttab ved kropsdel eliminering snarere end fedtreduktion; mere af en amputation end en diæt. Som jeg vil forklare senere, er produktionen af en JPEG.webp-fil det ideelle endelige format, men ikke det mest ideelle til billedredigering.
JPEG.webp bruger en grundlæggende begrænsning af menneskets syn. Vi kan se tonalitet mere, end vi identificerer individuelle farver. Derfor ser vi kun former under dårlige lysforhold. Grundlæggende lysstyrke bevares med JPEG.webp'er, men meget af farven nedprøves.
De næste multistage-høj-matematiske transformationer i denne proces bliver forbløffende meget hurtigt, så lad os bare sige, at nogle meget indviklede 8 × 8 pixel matrixberegninger finder sted baseret på begrænsningerne i den visuelle opfattelse. Ægte optisk illusionær voodoo arbejder på at reducere "billedet" for hvert billede yderligere. Sårbarheden i dette massevægttabsprogram er, at JPEG.webp-farver er svagest i højdepunkterne og kan vise grimme artefakter, når billederne gemmes igen. Alle disse kompressionsberegninger finder sted igen, når JPEG.webp-billeder gemmes igen.
Grundlaget for JPEG.webp-kompression involverer en kompliceret formulering, der involverer blokke på 8 pixels. Værdierne for hver blok kvantificeres og destilleres i lignende farver for at eliminere farvevariationer, som det menneskelige øje har problemer med at skelne mellem.
JPEG.webp-filer reducerer typisk størrelsen 90% fra den originale PSD- eller TIFF-fil med lidt mærkbart tab i billedkvalitet, så længe filen forbliver uændret i størrelse og indhold. Billeder, der indeholder betydningsfulde områder med lignende toner (himmel, bygningsflader osv.), Drager mest fordel af dette filkomprimeringsformat.
Kvantisering
Denne JPEG.webp-standard er ikke et billedopløsningsproblem så meget som det er et farvedybdeproblem. Antallet af pixels reduceres ikke, men antallet af farver er. Det "pixelerede" udseende skyldes ikke et reduceret antal pixels, men en reduktion af disse pixelers farvekvalitet. Det synlige tab kommer fra ændringer til den indledende 8 × 8 pixelmatrix, når den redigerede fil gemmes igen.
I 1992 var det utænkeligt at producere billeder i en højere kvalitet end tv kunne sende, inklusive 256-tone begrænsning og sRGB farveskala. I 1992 var dette state-of-the-art ting, og det tjente branchen godt i mange år.
14-bit sensorer kan optage 16.000 niveauer af farver i hver RGB-kanal.
Men så udviklede Silicon Valley kamerabilledfølere og processorer, der kunne håndtere mere end 8-bit billeder. Det betød, at digitale producenter begyndte at bygge kameraer, hvis billeder indeholdt dobbelt så farveniveauet (10 bit eller 1000 niveauer af farve).
Dernæst blev "deep-bit" billeder tilpasset af Adobe i Photoshop, som ændrede alt. Meget større farverum blev udviklet til at understøtte denne nyudvidede farvedybde. (Husk, at bitdybde simpelthen er en måde at opdele et billedes rækkevidde i langt mindre trin mellem nul farve og fuld farve på en pixel).
Dybt (farve) mellemrum
Min ven Bruce Fraser (far til farvestyring) arbejdede sammen med Adobe for at formulere det, vi kender som Adobe RGB. Senere blev der udviklet et større farverum kaldet ColorMatch RGB. Endnu senere blev et endnu større farverum udviklet og blev mærket ProPhoto RGB. Alle tre af disse farveområder overstiger JPEG.webp-begrænsningen på 256 niveauer.
Men selvom et billede redigeres i et af disse større farverum, reduceres det automatisk til 8-bits (256 niveauer) pr. Kanal, når det gemmes som en JPEG.webp.
Bitdybde er målingen for toner mellem fuld farve og ingen farve. JPEG.webp-billeder påvirker billedbitdybden, ikke billedopløsningen, som det almindeligvis antages. Hver gang en JPEG.webp-fil gemmes igen, øges farvetabet, og billedets klarhed falder.
Kamera-JPEG.webp'er
Kamera-gemte JPEG.webp-filer “formes” af kameraindstillingerne, når billedet er taget. Algoritmen, der anvendes på de billeddata, der høstes af billedsensoren, afspejler farvemodellen (sRGB, Adobe RGB og ProPhoto RGB), skarphedsindstillinger osv.
Et ord om kompression. Kompression er sandsynligvis ikke så nøjagtigt et udtryk for at beskrive JPEG.webp-begrænsninger, som det kunne være. Kompression lyder som hvad din tante Martha gør, når hun bruger en bælte til at komprimere sig i en mindre "container", men det er en helt anden ting. Når hun er dekomprimeret, er hele tante Martha der stadig.
JPEG.webp bruger "tabsfri" komprimering, hvilket virkelig betyder, at nogle dele blev kasseret (eller lukket af) for godt. Tante Martha ønsker kun, at hendes bælte hjælper hende permanent med at "miste" noget.
Tænk på billedkomprimering mere som en forkortelse. Når en JPEG.webp-fil gemmes på disken, komprimeres de data, der fanges af kameraets billedsensor, i en generel form, dikteret af farveindstillingerne i kameraet, når billedet tages.
Foto færdig
Denne JPEG.webp-proces spiller effektivt den for tidlige rolle som fotofinisher og udelukker sin egen fortolkning af scenen. Det, der startede som et 4000-16.000 niveau pr. Farvebillede, reduceres til et 256-niveau billede med kun et skelet af farve, hvilket efterlader dyrebart lille plads til tonejusteringer (eller farve).
Både mørke og lyse toner blev klippet af JPEG.webp-skabelonen, men gendannede fra RAW-filen.
JPEG.webp-begrænsninger på 256 niveauer klipper ofte lysere toner til hvide og mørkere toner til sort for tidligt (øverste gråtoner ovenfor). RAW-billeder giver brugeren mulighed for at gendanne detaljer, der ser ud til at være gået tabt (nederste gråtoner).
Hvis kameraindstillingerne ikke var perfekt indstillet til at indfange lysstyrken (bitdybde) og kontrasten (toneområdet) for den eksisterende scene, efterlader JPEG.webp-gengivet billedet lidt plads til gendannelse.
I sidste ende reduceres hvert billede til en fil på 256 niveauer, før det enten deles offentligt eller produceres som et print. Det er bare fotograferingens natur. Der er meget få udskrivningsenheder, der kan gengive mere end 256 niveauer af farver, og selvom de kunne, kunne det menneskelige øje ikke se de ekstra farver på nogen måde.
Mens digitale kameraer kan fange op til billioner af farver, genkender menneskeligt syn mindre end 200 individuelle røde, grønne og blå farver.
JPEG.webp-tilstrækkelighed?
Så hvis vi ikke kan se mere end 200 forskellige niveauer af hver farve (og JPEG.webp giver 256), hvorfor har vi brug for de milliarder, der er fanget som RAW-filer? Simpelt svar … disse overskydende niveauer giver rigelig albuerum til at skubbe farveniveauer og mætning i de mest visuelt ideelle 256 toner, som printere kan udskrive og mennesker at observere. Det handler om at optimere detaljer.
Strandscenenes dynamiske rækkevidde oversteg JPEG.webp “skabelonen” og fremhævelsesdetaljer syntes at være gået tabt (til venstre), men blev bevaret i RAW-filen (til højre).
Konklusion
Så hvad kan vi tage væk fra dette?
For det første er JPEG.webp den mest basale af fotofilformater og er kun ideel (som en kamerafil), når ALLE belysningsfaktorer, der er optaget før, matcher de aktuelle kameraindstillinger. For det andet er det altid bedst at indstille dit kamera til at optage både hi-level JPEG.webp- og RAW-filer som en forsikringspolice. Og for det tredje gør de ikke-forkortede billeddata, der er gemt som en RAW-fil, det, at den endelige JPEG.webp kan formes (så tæt som muligt) på det, dit sind opfattede, da du klikkede på udløserknappen.
JPEG.webp er det digitale filformat, du vil ende med, men det er ikke altid det, du vil starte med. Der er en affaldsfaktor involveret i enhver fremstillingsproces, og digital billedbehandling er ingen undtagelse. Det er bedre at have for meget end for lidt. Start altid med mere, end du har brug for.
Har til hensigt at tabe sig, men gør det efter din tidsplan.