Юрий Солоницын - Photoshop CS2 и цифровая фотография (Самоучитель). Главы 1-9

2. Из файла считывается таблица весовых коэффициентов. С ее помощью восстанавливаются результаты преобразования Фурье, выполненного при сжатии. В зависимости от степени сжатия, заданной кодировщиком, эти данные в той или иной степени соответствуют исходным.

3. Над отсчетами частотных составляющих производится обратное преобразование Фурье. Это позволяет восстановить значения компонентов изображения.

4. Полученные значения цветовых компонентов распределяются между соседними пикселами. Это необходимо из-за того, что при сжатии поле цветовых компонентов было уменьшено. Яркостный компонент сразу готов для последующей обработки.

5. Для удобства вывода на экран или выполнения обработки изображение преобразуется в одну из цветовых моделей (к примеру, в RGB для вывода на экран или в CMYK для печати).

Рассмотрев принцип работы алгоритма JPEG, мы можем подробнее остановиться на сферах его применения.

Основная проблема, ограничивающая применение этого формата, — снижение качества изображения при увеличении степени сжатия. Причем для каждого изображения приемлемая степень сжатия будет разной. Определить ее проще всего подбором.

Посмотрим, как сказывается сжатие на качестве изображения. Для этого сохраним фотографию в формате JPEG. На рис. 4.1, а приведен увеличенный фрагмент исходного изображения и этот жефрагмент после сжатия в различных режимах. Все изображения сохранялись при помощи Adobe Photoshop. Для них приведено значение показателя качества, используемого в этой программе. Размеры файлов (рис. 4.1): а — 299 Кбайт, 6 — 41 Кбайт, в — 25 Кбайт, г — 20 Кбайт. Из рис. 4.1. г видно, что при степени сжатия близкой к максимальной на изображении возникают шумы и искажения, в то время как при сжатии с максимальным (или близким к максимальному) показателем качества (см. рис. 4.1 , б) изображение практически не отличается от оригинала.

Рис.4.1. Увеличенные фрагменты изображения после сохранения в формате JPEG с различными значениями показателя качества: а — оригинал (формат TIFF без сжатия), б — показатель качества 10, в — показатель качества 4, г — показатель качества 1

ПРИМЕЧАНИЕ.Искажения, вносимые в изображение кодировщиком JPEG, часто называют артефактами JPEG.

Результаты этого небольшого эксперимента позволяют сделать вывод о том, что формат JPEG хорошо подходит для хранения фотографий и других изображений, содержащих много различных оттенков с плавными переходами между ними. А вот изображения, содержащие четкие линии (например, чертежи), в нем сохранять не следует — линии могут смазаться (см. рис. 4.1, в и г). Также не следует сохранять в этом формате изображения, содержащие большие однотонные плоскости, — на них может возникнуть шум.

Тестирование также показало нам, что при помощи JPEG можно достичь значительной степени сжатия. Например, для изображения, показанного на рис. 4.1, г, она составила 14,95. Однако качество изображения при таких режимах сохранения может стать неприемлемым. Разумно выбирая режим сжатия, можно добиться высокого качества изображения и при этом значительно уменьшить размер файлов на диске или в памяти камеры. Так, для фото, представленного на рис. 4.1, б, степень сжатия равна 7,29, а качество вполне подходит для оформления веб-страниц, цифровой фотопечати и даже для некоторых видов полиграфических работ. Для изображения, показанного на рис. 4.1, в, степень сжатия еще больше, но качество еще вполне приемлемо для многих целей, включая печать в любительской фотолаборатории.

Итак, мы рассмотрели принципы работы и основные свойства алгоритма JPEG. Но это только основной (базовый) вариант стандарта. У этого формата есть несколько дополнений, каждое из которых позволяет существенно расширить его возможности.

ПРИМЕЧАНИЕ.В англоязычной литературе базовый вариант JPEG часто называется baseline (базовый) или standard (стандартный). Некоторые производители могут не поддерживать расширения формата.

Среди таких расширений можно назвать прогрессивное построение изображений, разбиение изображений на зоны с разными показателями качества, сохранение нескольких рисунков с разной разрешающей способностью в одном файле и т. д. Для веб-дизайна наиболее полезным является прогрессивное построение изображений. При использовании этой функции файл сохраняется за несколько проходов. После загрузки на компьютер пользователя данных об одном проходе изображение сразу выводится на экран, но с низким качеством. По мере загрузки оставшихся данных качество изображения повышается.