JPEG против PNG: когда и почему использовать один формат вместо другого

В цифровой обработке изображений преобладают два формата изображений: JPEG (или JPG) и PNG.

На первый взгляд одно и то же изображение, представленное в обоих форматах, может показаться идентичным, но если присмотреться и покопаться в данных, между ними есть существенная разница. Один формат не всегда лучше другого, поскольку каждый из них предназначен для использования в конкретных обстоятельствах в зависимости от ваших требований к качеству изображения, размеру файла и т. д. Вот что вам нужно знать об обоих форматах, чтобы максимально использовать их сильные и слабые стороны.

Что такое формат JPEG?

Сокращение от Joint Photographic Experts Group — команды, разработавшей этот формат. JPEG стал стандартным сжатым форматом в цифровой фотографии и обмене изображениями в Интернете благодаря тщательному балансу размера файла и качества изображения.

Точное соотношение зависит от используемой программы и настроек, но типичное изображение JPEG имеет степень сжатия 10:1. Если вы начнете с изображения размером 10 МБ и экспортируете его в формате JPEG, в итоге у вас должно получиться изображение размером примерно 1 МБ. JPEG должен иметь почти нулевую ощутимую разницу в качестве, хотя это зависит от содержимого исходного изображения и типа файла.

Для этого JPEG использует дискретное косинусное преобразование (DCT) . Хотя математика, лежащая в его основе, сложна, этот алгоритм сжатия просматривает все изображение, определяет, какие пиксели изображения достаточно похожи на пиксели вокруг него, и объединяет пиксели в плитки (группы пикселей, имеющие одинаковое значение).

Этот метод чрезвычайно эффективен, но за него приходится выбрасывать информацию, которую вы не сможете вернуть. Изображения JPEG (за некоторыми исключениями, упомянутыми ниже) имеют потери. Это означает, что после сохранения изображения потерянные данные не могут быть восстановлены. Таким образом, так же, как и при фотокопии фотокопии, каждый раз, когда вы открываете и сохраняете JPEG, он будет выглядеть немного хуже, чем раньше, пока в конечном итоге не потеряются все детали.

По этой причине JPEG не рекомендуется в качестве формата архивных изображений, поскольку если вам когда-нибудь понадобится открыть его и снова внести изменения, вы понесете потерю качества. Как и Adobe Lightroom , неразрушающие фоторедакторы могут помочь обойти эту проблему при условии, что вы никогда не удаляете исходные файлы, поскольку они сохраняют изменения только в виде метаданных, а не записывают поверх исходного изображения.

JPEG также следует избегать с изображениями с большим количеством текста или иллюстрациями с резкими линиями, поскольку определенные линии имеют тенденцию размываться из-за сглаживания. (Сглаживание — это преднамеренное размытие, предназначенное для устранения неровных краев .) Как вы можете видеть на изображении ниже, снимке экрана, сделанном с нашей домашней страницы, текст и белый фон показывают много артефактов в формате JPEG (справа) по сравнению с PNG ( левый).

Тем не менее, бывают случаи, когда вам нужно преобразовать такие форматы, как PDF, в JPEG . В таких случаях лучше всего экспортировать его с настройками самого высокого качества, чтобы весь текст был четким.

JPEG поддерживает 8-битные цветовые пространства RGB и CMYK, но возможности CMYK оставляют желать лучшего. (Современные принтеры прекрасно обрабатывают файлы RGB, так что это не такая уж большая проблема. Однако это поможет, если вы все еще придерживаетесь форматов более высокого качества для печати.)

За прошедшие годы появилось и исчезло множество вариаций JPEG. Например, JPG-LS был разработан для исправления сжатия с потерями, но он так и не закрепился и в конечном итоге отошел на второй план. JPG 2000 также пытался решить проблему без потерь, но и это не принесло успеха. BPG, новый формат, основанный на видеостандарте H.265, был полон решимости заменить JPEG , но так и не прижился.

Создатели JPEG недавно поделились новым форматом, предназначенным не для замены JPEG, а для существования рядом с ним в качестве опции для более быстрой потоковой передачи. В JPEG XS сжатие составляет всего шесть раз вместо 10, но более простые алгоритмы означают, что файл быстрее справляется с потоковыми задачами. Потенциальной заменой может стать HEIF , который также основан на стандарте H.265. Там, где другие потерпели неудачу, HEIF смог добиться успеха благодаря поддержке одного из крупнейших технологических брендов: Apple. Ему еще есть куда развиваться, но все больше программ для редактирования изображений и все больше устройств добавляют поддержку нового формата, например JPEG Pleno, который предлагает пользователям отличный набор инструментов, включающий голографические изображения, текстуру плюс глубину, облака точек и свет. поля.

Что такое формат PNG?

PNG — это аббревиатура от Portable Network Graphics, формат файлов без потерь, разработанный как более открытая альтернатива формату обмена графикой (GIF).

В отличие от JPEG, который использует сжатие DCT, PNG использует сжатие LZW , такое же, как форматы GIF и TIFF. По сути, двухэтапное LZW-сжатие PNG берет строки битов, содержащиеся в данных изображения, а затем сопоставляет эти более длинные последовательности с сопровождающими короткими кодами, хранящимися в словаре (иногда называемом кодовой книгой), который хранится в файле изображения. В результате получается файл меньшего размера с высоким качеством.

Самым большим преимуществом PNG перед JPEG является то, что сжатие осуществляется без потерь, то есть при каждом открытии и сохранении изображения не происходит потери качества. PNG также хорошо обрабатывает детализированные высококонтрастные изображения. По этой причине PNG чаще всего является форматом файла по умолчанию для снимков экрана , поскольку он может обеспечить почти идеальное попиксельное представление экрана, а не сжимать группы пикселей вместе.

Одной из выдающихся особенностей PNG является поддержка прозрачности. Как в цветных изображениях, так и в изображениях в оттенках серого пиксели в файлах PNG могут быть прозрачными. Это позволяет создавать изображения, которые аккуратно накладываются на содержимое изображения или веб-сайта. Многие программы редактирования используют клетчатый фон для обозначения прозрачности изображения. Это делает PNG отличным выбором для логотипов, особенно с текстом, используемых на веб-сайте. С другой стороны, если вы создаете прозрачный фон в Photoshop и сохраняете изображения в формате JPG, этот прозрачный фон становится белым, поскольку формат не поддерживает прозрачность.

Когда дело доходит до фотографии, PNG может показаться надежной альтернативой проприетарным форматам RAW для хранения изображений без потерь. Тем не менее, правда в том, что существует множество лучших альтернатив, таких как Adobe Digital Negative (DNG), который вы даже можете снимать на свой смартфон , и TIFF. PNG также не поддерживает данные EXIF , которые включают в себя такую ​​информацию, как выдержка, диафрагма и ISO с камеры, с помощью которой они были сняты.

PNG был создан для Интернета и доказал свою ценность. JPEG может быть форматом большинства изображений. Тем не менее, PNG занимает важную нишу, которую JPEG не может эффективно занять. По сути, это единственный вариант, когда вам нужно четко отобразить логотип или текст поверх других элементов веб-сайта. Он также широко используется архивистами, специалистами по сохранению и другими учеными-информатиками при оцифровке документов, однодневных материалов и реалий из-за высокого качества изображения и сжатия без потерь.

Как и JPEG, PNG на протяжении многих лет претерпел несколько изменений. APNG — это до сих пор поддерживаемый формат , предназначенный для копирования анимированных функций GIF-файлов . Он не так распространен, но поддерживается многими современными браузерами.

Еще один интересный момент заключается в том, что на ранних стадиях разработки PNG было предложено назвать его PING, что является аббревиатурой от «PING Is Not GIF», дерзкий выпад в адрес создателей формата GIF.

Итог: в чем разница между JPEG и PNG и какой из них лучше?

В конечном счете, ни один формат изображения не лучше другого. Вопрос лишь в том, какой из них лучше подходит для ваших нужд.

Если вы хотите поделиться фотографией с камеры в Instagram, Twitter и т. д., лучше всего использовать JPEG. Он меньше по размеру, оптимизирован для фотографий и широко поддерживается практически на всех возможных платформах и сервисах.

Если вы делаете снимок экрана, который планируете аннотировать или заархивировать для последующего использования, PNG лучше подойдет вашим потребностям. Размер файла может быть больше, чем у эквивалентного JPEG, но вам не нужно беспокоиться о потере качества при каждом новом сохранении, и вы знаете, что каждый пиксель такой же резкий, как и в последний раз, когда вы его открывали. Как и логотипы, большую часть веб-графики лучше сохранять в формате PNG, поскольку в ней можно использовать прозрачные области.