что такое артефакты сжатия фото
Что такое артефакты JPEG
Если вы загрузите несколько фотографий в формате JPEG онлайн, Артефакты JPEG должна быть проблема с головной болью. Чтобы обеспечить удобство работы с сайтом, сначала необходимо сжать JPEG. При повторной загрузке файла JPEG на качество фотографий влияют артефакты сжатия JPEG и шум изображения.
В чем должна быть разница между артефактами JPEG и шумом изображения? Как избавиться от артефактов JPEG, загруженных в Интернете? Если вы хотите узнать больше о шуме при сжатии JPEG, вы можете узнать больше об информации из статьи.
Часть 1. Что такое артефакты JPEG
Артефакты сжатия JPEG также распознаются как москитный шум (шум по краям), размытость, размытый вид в загруженной зоне. Как найти артефакты JPEG в изображении? Обычно, когда есть несколько плоских блоков, вам могут потребоваться некоторые решения для устранения артефактов сжатия JPEG.
Часть 2: Артефакты JPEG против шума изображения
Из-за различий между артефактами JPEG и шумом изображения есть некоторые сходства. И артефакты JPEG, и шум изображения оказывают негативное влияние на ваши фотографии.
Часть 3: 2 основные технологии устранения артефактов JPEG
Для превращения умного размытия в изображение без артефактов предлагались различные подходы. Вот два основных часто используемых метода, которым вы можете следовать, как показано ниже.
1. Расширенные методы сжатия. Чтобы избежать артефактов JPEG, вызванных агрессивным сжатием, можно использовать некоторые расширенные методы сжатия, чтобы получить сжатую фотографию без каких-либо артефактов.
Если вам нужно использовать сжатые фотографии на своем веб-сайте, вы можете сохранить их в веб-формате Photoshop без каких-либо артефактов JPEG. И некоторые Photo Converter также можно использовать, чтобы избежать артефактов.
2. Программы Photo Denoise. Если вам нужно превратить умное размытое изображение с артефактами сжатия JPEG в лучшее. Некоторые программы шумоподавления фото должны быть большим подспорьем, например Топаз Denoise, WidsMob Denoise должна быть программа для устранения артефактов и шумов JPEG.
Помимо алгоритма сжатия, алгоритм уменьшения артефактов JPEG должен быть еще одним методом постобработки решения для достижения хорошего результата. Но следует обратить внимание на то, что программное обеспечение для шумоподавления не подходит для исправления артефактов JPEG, вызванных сжатием.
Перед устранением артефактов JPEG настоятельно рекомендуется сохранить копию исходного файла при сжатии файла или исправить артефакты с помощью программ Photo Denoise. Если есть другое решение для обработки артефактов JPEG, вы можете поделиться с нами информацией.
Часть 4: Как уменьшить артефакты сжатия JPEG
1. Полный контроль над шумом цветности, шумом яркости и резкостью.
2. Смягчить кожу лица для портретных изображений, чтобы сделать безупречную фотографию.
3. Уменьшите шум, артефакты JPEG и другие недостатки в пакетном процессе.
4. Оптимизируйте артефакты сжатия JPEG и шум изображения.
Шаг 1: Загрузите и установите средство устранения артефактов JPEG, запустите программу и нажмите кнопку «Импорт», чтобы загрузить загруженное изображение с артефактами JPEG в программу.
Шаг 2. Отрегулируйте яркость, цветность и резкость, чтобы настроить параметры для устранения артефактов JPEG. Если это портретное изображение, вы также можете настроить интенсивность, чтобы оптимизировать изображение.
Шаг 3: Если вы удовлетворены результатом, вы можете нажать кнопку «Сохранить», чтобы сохранить результат на компьютер, или нажать кнопку «Поделиться», чтобы отправить файлы на веб-сайты социальных сетей.
Что такое артефакты JPEG и что с ними можно сделать?
Есть ли ситуации, когда один и тот же уровень сжатия создает больше артефактов и выглядит хуже? Имеет ли значение содержание изображения вообще? С чем хорошо справляется алгоритм, и с чем у него проблемы?
Предполагая, что JPEG является требованием, есть ли способ уменьшить артефакты? Если я загружаю в веб-сервис, который будет применять собственное сжатие вне моего контроля, могу ли я заранее что-то сделать с изображением, чтобы оно лучше сохранилось?
Пример
Используя текущую фотографию недели изображения. Это высококачественный JPEG:
повторно сохранен в Gimp с качеством JPEG 80 (низкое); обратите внимание на общую потерю резкости, «точки» вокруг высококонтрастных краев, потерю деталей в малоконтрастных областях:
и повторно сохранен в GIMP с качеством JPEG 30 (очень низкое); обратите внимание на очевидные блоки 8х8 и серьезную потерю резкости и цветовой детализации:
Три вида искажений
JPEG имеет тенденцию вводить два трех вида искажений:
Как любая потеря информации, вы не можете восстановить ее. Резкость может помочь восстановить утраченный контраст, но делает «ореолы» более очевидными; шумоподавление может помочь удалить «ореолы», но снижает резкость еще больше. Если структура блока видна, возможно, уже слишком поздно. Просто сохраняйте оригинальные высококачественные изображения высокого разрешения и не перезаписывайте их.
Стратегии хостинга
Если вы управляете параметрами сжатия JPEG и хотите максимизировать качество изображения:
Если вы загружаете в сторонний сервис и не контролируете параметры сжатия, вы ничего не можете с этим поделать:
JPEG фактически использует два типа сжатия: с потерями и без потерь. Сжатие без потерь не вызывает артефактов, поэтому мы можем игнорировать эту часть. Конкретный тип сжатия с потерями в JPEG, называемый дискретным косинусным преобразованием для математических чисел, позволяет найти компромисс между степенью сжатия и точностью. Большинство программного обеспечения воспринимают это как значение «качества», обычно по шкале 0-100, где 100 практически не имеет или очень мало потерь, и все идет оттуда.
Этот конкретный алгоритм сжатия был принят, потому что он хорошо отбрасывает такие вещи, которые человеческая зрительная система не замечает так сильно, как другие компоненты сцены. Это частично, почему довольно прилично выглядящие изображения могут иметь впечатляюще высокие коэффициенты сжатия. Именно поэтому он хорошо работает на реальных фотографиях с непрерывным тоном, а не на синтетических изображениях и штриховых рисунках.
Вот более крупная фотография размером 200 x 300 с дублированными пикселями, чтобы лучше видеть их. Это используется JPEG сжатие «качество» 100:
Качество 80, 79% уменьшение размера файла:
Качество 60, 86% снижение:
Качество 40, снижение 90%:
Уменьшение размера файла было основано на сжатии JPEG всего файла, так что структуры заголовков и другие фиксированные издержки составляли небольшую часть данных.
Обратите внимание, что вам нужно искать артефакты на втором изображении, даже если было отброшено почти 4/5 исходной информации. Артефакты сжатия JPEG обычно наиболее заметны на острых краях и в медленно меняющихся плоских областях. Поскольку штриховые рисунки имеют все острые края, сжатие JPEG для этого не подходит.
Вы можете видеть, что артефакты сжатия постепенно ухудшаются при более высоких степенях сжатия. Имейте в виду, однако, что нижняя картинка сохраняет удивительное количество визуальной информации для удаления 9/10-й ее необработанной информации.
Стандарты качества в стоковой фотографии. Часть 3: Сжатие (компрессия)
Шум (искажение цветов пикселей) и «артефакты сжатия» — это две технические проблемы, с которыми сталкиваются фотографы. В обоих случаях на одном из этапов работы с фотографией страдает качество изображения. Пригодность фотографии для фотобанков зависит от степени повреждения изображения.
К счастью, с развитием технологии эти проблемы встречаются все реже и становятся все менее острыми. Но даже если вы пользуетесь менее современным оборудованием, можно научиться сводить эти проблемы к минимуму.
Эта статья состоит из двух частей: первая посвящена сжатию, вторая развивает тему цифрового шума. Статья в основном нацелена на новичков, но мы также затронем и несколько более продвинутых примеров. Снимки были сделаны специально для этой статьи. В большинстве случаев мы для наглядности утрировали недостатки изображения. На самом деле даже изображения с меньшими повреждениями могут оказаться непригодными для фотобанков.
Сжатие
Не считая проблем освещения, «артефакты сжатия», вероятно, наиболее частая причина отклонения изображения на фотобанках.
Сжатие («компрессия») и «артефакты сжатия» – термины, которые описывают визуальные искажения, возникающие в изображении из-за потери информации. Формат JPEG в прямом смысле слова сжимает изображение, чтобы уменьшить размер файла фотографии. В данном формате используется алгоритм сжатия с потерей информации (lossy format), который опускает часть информации для того, чтобы снизить количество байтов, которое занимает изображение. Если упущено слишком много информации, это может сказаться на качестве изображения. Подобная потеря информации может произойти и на стадии редактирования.
Сжатие, как правило, приводит к нескольким типам визуального искажения, которые обычно называют «артефактами», «контурами» и «огрублением»:
Это изображение голубого неба сильно сжато. Переход из одного оттенка голубого в другой заметно искажен полосками, а на тех частях изображения, где цвет должен быть равномерным, появились контуры.
Это крайний пример, чересчур сжатое изображение не всегда смотрится так плохо. Обращайте внимание на блики и квадраты в тех частях снимка, где должен быть равномерный цвет, а также на полоски вместо плавного перехода между оттенками.
Если на изображении появились подобные недостатки, их практически невозможно исправить. Иногда артефакты сжатия пытаются замаскировать дополнительным редактированием, например, программами для шумоподавления или частичным размыванием изображения. Однако при использовании подобной маскировки возникают новые трудности, изображение начинает выглядеть неестественно, а качество снимка снижается.
Существуют две основные причины сжатия: ограниченные возможности оборудования и, что встречается намного чаще, слишком агрессивное редактирование и обработка изображения. В любом случае, ваша задача – избежать сжатия.
1. Используйте DSLR (цифровой зеркальный фотоаппарат).
Существует множество компактных цифровых фотоаппаратов для съемки «навел и снял». Как правило, они не могут предложить такое же качество изображения как DSLR. Во многих цифровых фотоаппаратах слишком много мегапикселей при очень маленьком сенсоре, а также встроенное программное обеспечение для конвертации изображения в JPEG, которое не поддается ручной настройке. Уже этого достаточно, чтобы привести к сжатию изображения. Если вы всерьез хотите делать качественные фотографии, забудьте о компактной «мыльнице» и купите DSLR. Они дешевеют с каждым днем, а выбор моделей достаточно широк.
Это два примера классического сжатия компактной камерой. Эти снимки были сделаны цифровыми фотоаппаратами «навел и снял», которые просто не в состоянии корректно воспроизвести детали.
Изображение на этом снимке сильно сжато, поэтому создается впечатление, что оно состоит из мелких квадратов.
2. Снимайте в формате RAW
В отличие от формата JPEG, формат RAW снимает «без потерь» (lossless format), т.е. потери информации во время съемки не происходит. Снимайте в формате RAW и не конвертируйте снимок в JPEG до окончания редактирования, таким образом вы сможете сохранить максимальное количество информации до окончания работы над изображением. Основной недостаток формата RAW – больший размер файла. Но в наше время диски, флеш-карты и другие носители информации становятся все дешевле. В конечном итоге, не стоит мириться с существенным сжатием формата JPEG для того, чтобы на карту памяти поместилось больше снимков.
Изначальный файл в формате RAW
Файл, конвертированный в JPEG. Конвертация также демонстрирует, как был отредактирован RAW файл, в основном, коррекцию контраста и цвета. Согласитесь, в этом масштабе снимок выглядит неплохо.
Часть снимка, показанного ранее, в 100% масштабе. Редактирование привело к значительному сжатию, потере деталей и образованию мелких квадратов.
Основное преимущество формата RAW — это то, что не происходит потери информации, поэтому всегда можно вернуться к изначальному изображению. Если во время редактирования или сохранения изображения появились «артефакты сжатия», у вас по-прежнему остается изначальный файл, вы всегда можете начать работу заново, и снимок не будет потерян. Так, например, несмотря на то, что в процессе редактирования фотографии, показанной ранее, на ней появились артефакты сжатия, мы можем вернуться к изначальному изображению и попробовать отредактировать снимок заново.
Сжатие и сверхобработка.
Как мы уже говорили ранее, компрессия в большинстве случаев вызвана чрезмерным редактированием. Неумеренное использование фильтров или технических приемов приводит к потере информации, появлению сжатия и снижению качества изображения. Мы приведем несколько примеров:
Первоначальный снимок в формате RAW, сделанный с использованием двух градиентных фильтров: нейтрально серого ND-фильтра (Neutral- Density filter) и фильтра коррекции цвета (colour correction filter).
Изображение после конвертации в JPEG, масштаб 100%. Повреждение изображения сжатием хорошо заметно в этом масштабе: зубчатые контуры, чрезмерная резкость и насыщенность изображения.
Часть снимка в 100% масштабе демонстрирует появление квадратов на изображении, вызванное сжатием.
Снимок в формате RAW после попытки откорректировать тени и светлые участки снимка с помощью повышения уровней.
Это участок неба, который на фотографии находится прямо под крестом, масштаб 100%. Обратите внимание, насколько сжатие повлияло на детали.
Изображение в формате RAW после редактирования, фотография заброшенного бункера времен Первой мировой войны. Из-за плохого освещения снимок сделан при высоком ISO, что придало изображению специфический тон.
Часть изображения после конвертации файла в JPEG, 100% масштаб. Стена вне фокуса, передний план справа.
Часть изображения после конвертации файла в JPEG, 100% масштаб. Часть потолка в конце коридора, вне фокуса.
В приведенных выше изображениях проблема заключается в том, что обработка оригинального снимка с высокой светочувствительностью ISO привела к тому, что вместо изначальной приемлемой «зернистости» на изображении появились артефакты сжатия, детали стали размытыми, пропала четкость.
Оригинальный RAW файл до редактирования.
RAW файл после редактирования: восстановлены детали в темных частях снимка, кривые отредактированы для получения более теплых тонов, избирательно отредактирован контраст и яркость, снижен цветовой шум (chrominance noise), и т.д.
Изображение после конвертации в JPEG, 100% масштаб.
Изображение после конвертации в JPEG, 100% масштаб.
Недоэкспонированный снимок с блеклыми красками в формате RAW, 100% масштаб.
Изображение в формате RAW в 100% масштабе. Здесь была избирательно отредактирована экспозиция и откорректированы кривые, что привело к значительной потере деталей.
Как избежать сжатия при редактировании:
1. Будьте аккуратны
Если вы используете формат JPEG, всегда подходите к редактированию фотографий с осторожностью. Каждый раз, когда вы корректируете что-то, вы рискуете привнести артефакты сжатия; но если файл был испорчен во время редактирования, вы всегда можете вернуться к изначальному изображению.
В целом, если вы работаете с 8-битным JPEG файлом, любые радикальные изменения контраста, насыщенности, цветов или четкости могут привести к появлению артефактов сжатия.
Предположим, вы работаете над пейзажем с голубым небом. Во время обработки появляется соблазн чрезмерно увеличить насыщенность и контраст, чтобы получить яркую, поражающую воображение фотографию. Обратите внимание на небо. Возможно, появились некрасивые, бросающиеся в глаза полоски в тех частях, где должны быть плавные переходы между оттенками голубого.
Чрезмерное редактирование кривых может также привести к подобным результатам. Даже конвертация из формата RAW в JPEG может испортить качество деталей.
Всегда сохраняйте файлы JPEG с настройками на сохранение максимального качества.
Конвертируйте с осторожностью.
Редактируйте аккуратно, старайтесь не потерять информацию. Если возможно, используйте новые слои.
2. Конвертируйте файлы перед значительным редактированием
Если требуется агрессивное редактирование, попробуйте конвертировать файл в 16-битный TIFF формат и работайте в нем. Редактирование в 16-битном формате позволяет использовать большое количество дополнительной информации до конвертации изображения в 8-битный JPEG.
3. Работайте с фотоаппаратом.
С голубым небом часто возникают сложности, поэтому постарайтесь уловить максимальное количество деталей во время съемки, чтобы избежать сжатия в целом. Поляризационный фильтр может оказаться вашим лучшим другом при съемке красивого летнего неба. Существуют и другие полезные фильтры, которые сделают фотографии пейзажей лучше: фильтры коррекции цвета (colour correction filters), ND-фильтры (neutral density), или сочетание обоих фильтров как градиентных.
Рассмотрите снимок перед сохранением.
Откалибрируйте монитор, используйте профили и рабочий атлас цветов. Это позволит вам лучше рассмотреть всю площадь снимка в 100% масштабе перед тем, как сохранить окончательный вариант. Сравните конечный вариант с первоначальным изображением, чтобы убедиться в том, что качество деталей не пострадало.
Статья написана по материалам фотобанка iStockPhoto, фотографии авторов Gremlin и emigee.
Последнее изменение: 17 октября 2019 в 17:43.
Чёткость до последнего байта: как делать веб-графику хорошо, часть вторая
Вторая часть перевода статьи, в которой мы продолжаем разбираться в веб-графике и оптимизации.
В предыдущем посте вы узнали, почему не все пиксели равны, критерии качества изображений и почему те иногда «шакалятся», а еще познакомились с SVG-форматом поближе. Сегодня продолжаем тему — расскажем о растровых форматах графики в интернете и поговорим о сжатии изображений. Оригинал статьи авторства Полины Гуртовой, Риты Клубочкиной и Энди Барнова ищите в блоге Evil Martians.
У нас есть изображение размером 1000 × 1000 пикселей. Мы можем представить каждый пиксель четырьмя числами: три для цвета и одно для прозрачности. Каждое число — это один байт. Итого: 4 * 1000 * 1000 * 1 байт — это 4 Мбайт необработанных данных изображения (довольно много). Нам нужно сжать изображение перед отправкой в браузер, а браузер должен декодировать его обратно.
Алгоритмы сжатия бывают «без потерь» и «с потерями»: первый способ гарантирует, что пиксели, из которых состоит изображение, будут точно соответствовать оригиналу, а второй будет ухудшать качество изображения для экономии места.
Сжатие обрабатывается кодировщиками — программами, которые используют набор алгоритмов, работающих с исходными данными изображения на разных этапах сжатия. На некоторых из этих этапов исходные данные могут быть отброшены, что приведет к сжатию с потерями (кстати, описанное выше уменьшение масштаба также приводит к потерям).
Создавая цифровой продукт, вам необязательно знать математику алгоритмов сжатия. Все, что нужно знать, — что выбор энкодера, его настройки и количество его запусков приведут к изменению визуального качества. А уж насколько это будет приемлемое изменение, зависит от вашего контекста.
Идеальной компрессии не бывает — есть только та, которая подходит для вашего случая.
Что нужно для качественной фотографии: учет сжатия (компрессии)
Основные проблемы технического характера, которые возникают при съемках – это появление шумов и «артефактов сжатия», что сказывается на качестве снимка. Новые технологии позволяют свести вероятность возникновения этих трудностей к минимуму.
Компрессия (сжатие) фото связана с уменьшением размеров снимка. «Артефактами сжатия» называют искажения, которые появляются на фотографии из-за того, что во время конверсии было утеряно много элементов.
Из-за сжатия возникают разные типы искажений, из-за чего говорят о появлении контуров и огрублении. Это могут быть:
Удалить подобные недостатки со снимка, если они есть, почти невозможно. В некоторых случаях можно попытаться их замаскировать, используя шумоподавление или частичное размытие. Но нередко из-за такой обработки фотография теряет естественность, что тоже нехорошо.
Сжатие возникает из-за некачественного оборудования или его слабых возможностей либо из-за проведения слишком агрессивной обработки. Поскольку избавиться от «артефактов сжатия» почти не удается, лучше избегать их появления. Как это сделать:
В большинство компактных фотокамер встроено программное обеспечение, выполняющее конвертацию фото в JPEG. Его нельзя настроить вручную, а из-за него изображение сжимается. Поэтому лучше сделать выбор в пользу DSLR.
При такой съемке информация с изображений не теряется. Поэтому данный формат идеален для съемок, и пока снимки не отредактированы, их лучше не переводить в формат JPEG. Недостатком этого формата является то, что полученные файлы имеют очень большой размер. Поэтому важно иметь дополнительные носители информации, чтобы не экономить.
При редактировании изображений, выполненных в формате RAW, всегда есть возможность начать работу сначала, поскольку сохранен исходный файл.
Компрессия изображений чаще всего возникает, если выполняется неумелое редактирование. Фильтры, применяемые без меры, могут привести к ухудшению качества из-за утраченной информации. Если обработать фото неаккуратно, то такой «недостаток», как небольшая приемлемая зернистость, будет замен артефактами сжатия, размытостью и отсутствием четкости.
Что делать, чтобы не возникала компрессия при обработке
Если изображение выполнено в формате JPEG, обработка должна быть осторожной, поскольку каждое корректирующее действие может вызвать появление артефактов сжатия. Поэтому:
Перед масштабным редактированием изображения можно провести конвертацию 8-битной фотографии в 16-битную (TIFF).В этом случае будет больше возможностей для коррекции без потери информации.
В зависимости от снимаемых объектов, есть необходимость в применении разнообразных фильтров, которые позволяют корректировать цвета.