Az egyik legfontosabb kérdés a képfájlok tömörítése kapcsán az, hogy miért nem alkalmazzák a bitmélység csökkentést, például 256 helyett 128 árnyalatot alapszínenként, a JPG fájlok tömörítésekor. Az ilyen egyszerű eljárás segítségével elméletileg drámaian csökkenthetjük a képek méretét, mivel így csak 2 millió színt kellene tárolnunk 16,7 millió helyett. De vajon miért nem terjedt el ez a technológia a gyakorlatban? És vajon miért fontos minden egyes árnyalat a képek tömörítésekor? A válasz több tényezőn alapul, kezdve a képminőség megőrzésétől egészen a szemünk érzékenységéig a különböző színárnyalatok és fényerősség terén.
Miért fontos a bitmélység és a színárnyalatok teljes spektruma?
A bitmélység az a szám, amely meghatározza, hogy egy színcsatorna (például a piros, zöld vagy kék) hány különböző árnyalatot képes ábrázolni. Egy 8 bites csatorna 256 különböző árnyalatot tud kezelni, míg a 7 bites csatorna már csak 128 árnyalatot biztosít. Ha a bitmélységet csökkentjük, akkor elméletileg kisebb méretű képeket kaphatunk. Azonban a JPG képek esetében a bitmélység csökkentése nem jelent egyenlő csökkentett fájlméretet, mivel a JPG tömörítés már eleve egy veszteséges formátum, amely nemcsak a színinformációkat, hanem a fényerősséget és a részletességet is csökkenti.
Miért van ez így? Az emberi szem a fényerősség (brightness) változásaira sokkal érzékenyebb, mint a színek vagy árnyalatok finom különbségeire. A képeken tehát a fényerő és a színélénkítés fenntartása alapvető ahhoz, hogy a kép esztétikai minősége megmaradjon. Ha a bitmélységet túl alacsony értékre csökkentjük, például 7 bitre, akkor az érzékenyebb színárnyalatok és a fényerősség elmosódnak, így a képek elmosódottá válhatnak.
A tömörítés célja: Tárhely és sávszélesség megtakarítása
A JPG tömörítés lényege, hogy azokat az információkat távolítja el a képből, amelyek az emberi szem számára nem feltétlenül észlelhetők, például a színárnyalatok finom változásai. Ezért a JPG formátum veszteséges, de éppen ennek köszönhetően képes jelentős mértékben csökkenteni a fájlméretet anélkül, hogy a minőség drámaian romlana. Az alacsonyabb bitmélység alkalmazása nem lenne előnyös, mert a kisebb színárnyalat-tartomány a kép részletességét rontaná, és a tömörítés előnyei nem lenne annyira észrevehetőek. A cél tehát nem az, hogy a képek árnyalatainak számát csökkentsük, hanem hogy csökkentsük a redundáns információkat, miközben megőrizzük a vizuális minőséget.
A fényerő és színtelítettség szerepe a képek tömörítésében
A képek tömörítése során a fényerő és a színtelítettség megőrzése kulcsfontosságú a képminőség fenntartása érdekében. Az emberi szem sokkal inkább érzékeny a fényerő változásaira, mint a színárnyalatokéra. A JPG tömörítés során az úgynevezett chroma subsampling technikát alkalmazzák, amely a színinformációk csökkentésével igyekszik megtakarítani helyet a képen. Ez a technika a színek minőségét némileg rontja, de a fényerősség nem változik, így a kép még mindig jól érzékelhető marad.
Mi történik, ha túl alacsony bitmélységre csökkentjük a képet?
Ha a bitmélységet túl alacsonyra csökkentjük, például 7 bitre ahelyett, hogy 8 bitet használnánk, akkor a színátmenetek nem lesznek olyan simák, és a kép részletei is elmosódhatnak. A JPG tömörítés más technikákat alkalmaz, amelyek a képek adatainak tömörítésére összpontosítanak, de a színárnyalatok finom részleteinek csökkentése nem feltétlenül adna jobb eredményt. A cél nem az, hogy a bitmélységet csökkentsük, hanem az, hogy a felesleges adatokat távolítsuk el, miközben megőrizzük a kép minőségét.
Összefoglalás
Ha a JPG fájlok tömörítéséről van szó, akkor a bitmélység csökkentésének alkalmazása nem biztos, hogy a legjobb megoldás. A képek fényereje és színtelítettsége ugyanis kulcsfontosságú az esztétikai minőség megőrzésében. A JPG tömörítés a redundáns információk eltávolítására összpontosít, miközben megőrzi a vizuális élményt. Az alacsonyabb bitmélység alkalmazása, például 7 bitre, nemcsak a képminőséget rontaná, hanem a tömörítés hatékonyságát is csökkentené. A cél tehát nem a színárnyalatok csökkentése, hanem a fájlméret hatékony csökkentése anélkül, hogy a minőség drámaian romlana.
