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JPEG儲存慳幾多?
Posted : 2013-06-13 | 影像分析 編輯文章
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JPEG是現時最為常見的影像儲存格式之一,它其實是一種經過壓縮的影像檔案,所以在不少圖像處理軟件中,當用家儲存JPEG格式檔案時都會有些關於壓縮度的選項讓用家調校。在Photoshop之中當然亦有壓縮選項可以調校,如果大家還未清楚那些選項代表甚麼,看看應該如何設定!
 
壓縮而且失真的格式
現時拍攝一張RAW檔案相片,大約是每100萬像素1MB數據量(當然不同牌子的RAW檔案略有不同,但相差不是太遠),但是JPEG檔案的大小就遠遠未到這個水平,一般情況下,JPEG相片的大小只有RAW檔案的一半至三分一。之所以會有這個分別,就是因為JPEG是經過壓縮的檔案,節省更多的空間。
到底JPEG的壓縮原理是甚麼呢?大家都知道電腦檔案其實是大量代碼串連而成,即使是影像檔亦不例外。最理想的儲存方式是相片中每一點都有獨立的代碼去表達,但是相片檔案的大小就會非常大。所以JPEG其實就是把一些不必要的代碼省略或者把代碼的長度縮短,這樣在電腦中所須的儲存空間就會減少。大家可能會認為,相片中每一點都有數據,沒有縮減的空間。其實在JPEG的壓縮過程中,有很多數據會被省去,出現影響質素下降,相片失真的現象。
Photoshop儲存選項
雖然JPEG是失真的檔案,但是只要壓縮不是太多,以我們的眼睛是難以分辨出來的。所以大家在電腦中儲存JPEG檔案時,要小心選擇壓縮的程度。在Photoshop之中,當大家把相片儲存為JPEG格式時,Photoshop提供的選項主要有2個,分別是「Image Options(影像選項)」及「Format Options(格式選項)」。前者較易理解,就是JPEG的壓縮程度,以Photoshop為例,分為0至12個品質的等級,0級為壓縮最多,12級為壓縮最少,相片壓縮得愈少,檔案的資料失去愈少,影像質素就當然愈好。
而「Format Options(格式選項)」則較為深奧了,在這個選項中以「Standard」及「Optimized」最為常用,它們的分別在於壓縮影像時的計數方式不同。在儲存JPEG時,電腦會根據一個數據轉換表(Huffman Table),把特定的數據轉換成較為節省儲存空間的代碼,而「Standard」及「Optimized」選項的分別就在於那個數據轉換表不同。在相同的品質設定底下,以「Optimized」選項儲存的JPEG檔案通常都較以「Standard」選項儲存的JPEG檔案節省大約5-10%的空間。
 
顏色愈多相片愈大
除了壓縮程度之外,相片的顏色亦會影響JPEG檔案大小,因為相片中相同顏色的點愈多,壓縮時就愈能夠把把這些點歸納,以更短的代碼表達更多的數據,相反,如果相片顏色豐富,每種顏色都要獨立代碼表示,所需的儲存空間就自然更多。為了更好表達以上的概念,我們進行了一系列的示範。
我們以相同的光圈、快門、ISO感光度設定,拍下兩張相片,分別是拍下5支不同顏色的筆(相片顏色較多),以及拍下5支相同顏色的筆的相片(相片顏色較少),以RAW檔記錄。然後我們再分別為兩張相片另儲新檔,各自儲存為「Standard」及「Optimized」的JPEG(Image Options設定為12),最後得出4個檔案。
顏色較多相片的「Standard」JPEG大小約為5,757KB,顏色較少相片的「Standard」JPEG大小約為5,414KB,顏色較多相片的「Optimized」JPEG大小約為5,402KB,而顏色較少相片的「Optimized」JPEG大小約為5,204KB。相同Format Options設定下,較多顏色相片的大小會比顏色較少的相片細。
如果把相片都轉為黑白,得出2個「Standard」檔案和2個「Optimized」檔案,結果顯示相片之間的大小差異變小,證明顏色對JPEG檔案大小確實會有影響。我們還可以發現,由於沒有了顏色,原本顏色較少相片的黑白JPEG的檔案大小反而會較原本顏色較多相片的黑白JPEG大。
相片愈亮愈大
除此之外,相片光暗亦會影響JPEG檔案的大小,愈光的相片,檔案就愈大,這亦是與表達影像的代碼有關。我們以RAW格式拍攝3張不同曝光的相片,以Phoroshop轉為JPEG檔案,可以發現+1 EV的相片比0 EV相片大,而0 EV相片亦比-1 EV的相片大。
 
原影像
壓縮程度影響相片質素
相片以Standard方式壓縮,以Optimized方式壓縮的效果近似。
 
示範相片的檔案大小
 
一般用家用低壓縮
了解到JPEG的壓縮知識,回到實際應用上,到底在儲存JPEG時應該如何選擇呢?對於一般的攝影人來說,當然希望以相片的質素為優先考慮,相片檔案保留愈多數據愈好,所以建議用最好的品質 (Image Options設定為12)儲存相片,而且以「Standard」的Format Options為佳。即使是日後需要再次調整相片,檔案中也留有較多的資料,處理時的彈性較高。而且現在的硬碟價值不高,1TB也只需要數百元,對於儲存空間的壓力不大。
當然,不同人也許有不同的考慮,如果相片的數量真的極為龐大,例如是某間企業的影像備份檔案,只作記錄用途,相片質素未必需要最好,可能以「Optimized」以及稍低的Image Options設定儲存會更適合。
相片顏色影響JPEG大小
 
相片明暗影響JPEG大小
 
軟件標準不一
相片品質的選項在不同軟件中有不同的做法,例如有些軟件就以1至100表示相片品質,而且以Photoshop的12級品質,與另一軟件的100級品質相比,大家都是各自軟件中壓縮得最少的選項,但實際上兩張相片的壓縮程度都未必一樣。
 
JPEG2000
這亦是一種壓縮的影像檔案,它的副檔名為「.jp2」,通常被認為是用來取代JPEG。它的主要優點是在壓縮得較多的情況下,影像質素要比相同壓縮程度的JPEG好。JPEG2000其實在2000年出現,發展至今天,不少影像處理軟件都支援JPEG2000,但是並沒有流行起來,大眾用家仍然喜愛使用JPEG。
 
重複儲存愈來愈差?
在網上有說如果一張JPEG多次重複儲存的話,即使不作任何修改,相片都會被重新壓縮,會對相片的數據造成流失,所以任何時候要儲存相片都要找回RAW檔案或者最初拍下來的那張JPEG,這是否屬實呢?於是我們進行了一個小測試,把一張測試相片以「Standard」及Image Options「8」的設定另儲為一張新的JPEG相片(稱為copy1.jpg)。這張相片的檔案大小明顯是會比原相細,因為以Image Options 8儲存時有大量數據被壓縮。我們又以copy1.jpg再另存新的JPEG檔(稱為copy2.jpg),同樣採用「Standard」及Image Options「8」的設定,疑問就在於這次儲存檔案是否會把相片再度壓縮為更小的檔案呢?
比較copy1和copy2,我們以肉眼幾乎看不出兩張相片有任何分別,而且兩者的檔案大小亦相差不遠。可見如果沒有作出任何修改,以Photoshop再次儲存檔案時,並不會大幅度影響檔案。為了確定測試無誤,我們還以相同方式製作copy3.jpg至copy10.jpg,結果亦是一樣,我們把檔案大小列於表格上供大家參考。
 

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