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JPEG、GIF 還是 PNG?圖像檔案類型解釋和測試

### 快速鏈接

⭐RAW-未壓縮的影像數據

⭐JPEG-日常使用的文件類型

⭐GIF-不只是動畫

⭐PNG-用於清晰銳利的影像

⭐TIFF-未被充分利用但非常出色

⭐SVG-可無限縮放至任何尺寸

要點

RAW 影像檔案保留了相機感測器記錄的完整數據,為後製調整提供了充足的空間,但由於檔案大小較大,因此需要相當大的儲存容量。

JPEG 是一種廣泛使用的數位成像檔案格式,它採用有損資料壓縮技術,導致壓縮後影像品質可能下降。

GIF 特別適合具有有限調色板的簡單圖形元素,包括擁有統一色域的標誌和圖示。

PNG(便攜式網路圖形)是一種高效的檔案格式,擅長保持影像中視覺元素的完整性,特別是在保留複雜的細節方面。此外,它與透明度和疊加功能的兼容性使其成為設計師和開發人員的熱門選擇。

TIFF 檔案因其卓越的適應性、卓越的視覺保真度和不妥協的資料保存而享有盛譽,這使得它們非常適合列印應用。

Svg 檔案遵循向量原理,具有無限的可擴展性,這對於圖形設計師和插畫家來說尤其有利。

當然! JPEG、GIF 和 PNG 等圖片檔案格式之間的主要區別在於它們的壓縮方法和預期用途。例如,JPEG 檔案通常用於攝影影像,並採用有損壓縮演算法,可以以較小的尺寸產生高品質影像,但會失去一些細節。另一方面,GIF 採用無損壓縮方法,最適合調色板有限的圖形和簡單動畫。最後,PNG 提供無損和有損壓縮選項,適用於需要透明度或 Alpha 通道的圖像,例如標誌或複雜插圖。在選擇合適的儲存格式時,考慮影像品質、大小限制和相容性要求等因素至關重要。

RAW-未壓縮的影像數據

數位單鏡反光相機以其原始格式捕捉的未壓縮數位影像,沒有任何資料縮減技術,被稱為原始檔案。

相機產生的原始資料儲存在 RAW 檔案中,在後製過程中提供大量細節和多功能性。然而,由於它們的大小龐大(每個檔案通常超過 25 兆位元組),因此在儲存影像時可能會帶來挑戰。為了解決這個問題,數位成像開發了各種壓縮影像的方法,稱為影像壓縮技術,有助於在不影響品質的情況下減小整體檔案大小,從而促進高效的儲存選擇。

RAW 檔案並不構成實際的影像,也不是標準化的影像檔案格式。不同的相機製造商採用不同的 RAW 格式,包括佳能的 CRW、Sony的 ARW 和尼康的 NEF。

還有 DNG RAW 影像格式(數位負片)。 Adobe 開發了 DNG 作為通用 RAW 檔案格式,以應對不同相機製造商專有 RAW 格式之間的相容性問題。然而,並非所有相機製造商都支援這種格式。

為了說明各種影像格式和解析度之間的差異,我將使用一張範例照片進行示範。不幸的是,直接在瀏覽器中顯示 RAW 影像是不可行的。因此,我提供了一張未經處理、未壓縮的 RAW 照片的螢幕截圖,作為其巨大檔案大小的說明性表示。

DNG-81.2MB-7900x5925 像素

/bc/images/original-image-dng-format.png

JPEG-日常使用的文件類型

聯合影像專家小組 (JPEG) 標準代表了一種廣泛使用的數位影像檔案格式,主要用於在各種網站和平台上上傳視覺內容。該格式結合了每像素24 位元的令人印象深刻的顏色深度,以及分配給紅色、綠色和藍色通道的八個獨立組件,展示了其作為真正基於RGB 的表示的能力,能夠展示超過1600 萬種不同的色調。

雖然 JPEG 能夠產生出色的視覺效果,但它採用了一種稱為有損壓縮的資料縮減形式,可以消除影像中的非關鍵元素。因此,隨著採用更大的壓縮比,影像的整體保真度會降低。因此,在保存影像的過程中,經常會遇到低解析度、標準解析度和高解析度 JPEG 檔案的選項。

提供的影像已轉換為不同品質等級的各種檔案類型,即 JPEG 檔案形式的高清、標準和較低解析度版本。每個都對應於不同的尺寸表示。

提供的檔案是高解析度影像,大小為 38.3 兆位元組,解析度為 7900 像素 x 5925 像素,適合專業或商業用途。

/bc/images/jpg-high-quality-1.jpg 諾倫‧瓊克

此影像品質中等,檔案大小為 1.95 兆位元組,尺寸為 3950 像素 x 2963 像素。

/bc/images/jpg-medium-quality-1.jpg 諾倫瓊克

該檔案的影像品質被認為較低,解析度為 25%,大小為 259 KB。檔案的尺寸為 1975 像素 x 1481 像素。

/bc/images/jpg-low-quality-1.jpg 諾倫‧瓊克

當檢查視覺資料的三個相應迭代時,很明顯,位於左側的較低解析度範例在仔細檢查時表現出明顯的像素化。同時,位於中央的中等品質描繪在正常觀看距離下顯得令人滿意;然而,仔細觀察仍可辨別出細微的像素化。相反,右側顯示的精緻高清迭代顯示的像素化可以忽略不計,使其在標準觀察下幾乎無法區分。

/bc/images/jpg-high-vs-medium-vs-low-quality2-1.jpg 諾倫‧瓊克

一般來說,高品質的JPEG影像可以在檔案大小和影像保真度之間取得適當的平衡。相反,在某些情況下,中等品質的 JPEG 也可能足夠。然而,當品質低於某個閾值時,影像清晰度將會明顯下降。值得注意的是,與塊狀像素化文字相比,JPEG 影像通常更適合照片或插圖,因為它們能夠捕捉色調和顏色的細微變化。

GIF-不僅僅是動畫

圖形交換格式,1987 年引入,允許每像素 8 位€”紅色和綠色各三個,藍色各兩個。這使得 GIF 可以使用 256 種顏色。使用無損壓縮,GIF 可以透過多次解壓縮和重新壓縮完美地再現其有限的調色板。

不幸的是,由於 GIF 格式固有的色彩限制,將高級 JPEG 變體(總共 38.3 兆字節)轉換為一流的 GIF 格式(重達 33 兆字節並保留完整細節)導致圖像保真度降低。更通用的JPEG 標準中不存在。儘管如此,當嘗試利用無損壓縮技術壓縮龐大的 GIF 資料集(總共 4.3 MB,包含 33% 的原始資訊)時,並沒有觀察到影像品質明顯下降。

詳細檢查放大的 GIF 影像,我們可以觀察它們在螢幕上各自的位置:

/bc/images/big-vs-small-size-gif-1.gif 諾倫‧瓊克

儘管兩個影像之間存在相當大的尺寸差異,但與此處使用的 PNG 壓縮相比,JPEG 壓縮導致的品質下降明顯更為明顯。此外,請注意,即使是最緊湊的 GIF 表示形式也比相應的 JPEG 表示形式保持更大的尺寸,從而保留了圖像細節。

由於 GIF 中可用的顏色範圍有限,因此在渲染簡單的視覺元素(例如具有統一顏色表面的標誌設計和圖像)時,它的利用率最高。

需要考慮的一個重要方面是,GIF 能夠透過呈現一系列按特定順序排列的單獨圖像並連續重複來展示動畫,從而產生運動的光學效果。

PNG-用於清晰銳利的影像

/bc/images/png-trans-demo.png Ed g2s 透過 POV-Ray/維基共享資源

便攜式網路圖形 (PNG) 檔案格式融合了自 1995 年以來的 GIF 圖片檔案標準的進步,代表了一種無損數位媒體替代方案。與前輩相比,PNG 具有更廣泛的顏色深度,每個像素最多能夠儲存 24 或 32 位元資料。

24 位元表示包含紅色、綠色和藍色數據,而更全面的 32 位元變體則採用擴展的 RGBA 調色板,其中包括用於控制不透明度的附加 Alpha 通道。這使得影像能夠表現出不同程度的半透明或半透明效果。觀察具有棋盤圖案的 PNG 圖形通常表示該圖片在視覺上是透明的。

由於其擴展的資料容量,可攜式網路圖形 (PNG) 檔案通常比聯合影像專家群組 (JPEG) 和圖形交換格式 (GIF) 檔案更大。然而,資料量的增加轉化為視覺保真度的提高,使 PNG 檔案最適合需要保留複雜影像元素的場景。

提供的圖像是原始格式的巨大 75.7 MB PNG 文件,在作為原始文件後經過壓縮以保持其一流的品質。值得注意的是,將該優質檔案轉換為小得多的版本(僅 10.9 MB 和其大小的 33%)並不會降低其卓越的質量,因為在壓縮過程中沒有任何資料遺失。

這是它們並排的特寫:

/bc/images/png-small-vs-big-file-size-1.png 諾倫‧瓊克

PNG 是一種強烈建議的文件格式,用於保持視覺合成中圖形元素和文字的清晰度和完整性。其多功能性擴展到支援透明效果,並使用戶能夠透過無縫組合多個圖形來創建分層影像。

TIFF-未被充分利用但非常出色

標記影像檔案格式最初設計用於掃描儀,隨著時間的推移經歷了重大演變。它最初是一種二進位格式,後來過渡到支援灰階影像,最後最終包含全彩功能。如今,TIFF 作為一種通用的全彩文件格式被廣泛使用,可以同時滿足 RGB 和 CMYK 顏色模型。

儘管與某些替代文件類型相比,TIFF 影像在數位媒體中的普及率相對較低,但它們具有顯著的適應性、跨各種平台的普遍使用以及與大量圖形處理軟體的無縫整合。

TIFF 檔案提供壓縮和未壓縮格式之間的選擇,後者由於可以保留影像品質而更適合存檔目的。然而,在這兩種情況下通常都會使用無損壓縮來確保資料完整性保持不變。當檔案大小成為優先考慮因素時,可能會選擇有損壓縮,但會犧牲一些圖像保真度。

TIFF 作為通用檔案包裝器運行,為影像中的每個像素提供不同的位元配置,就像 JPEG 和 PNG 檔案一樣。因此,使用者在操作 TIFF 檔案時有機會存取各種顏色。

由於網頁瀏覽器中的 TIFF 檔案缺乏通用相容性,本文提供的是描繪 TIFF 檔案的高解析度 PNG 影像。

未壓縮的 TIFF-71.4MB

/bc/images/tiff-uncompressed.png

使用無損壓縮的 TIFF-36MB

/bc/images/tiff-compressed-lossless.png

使用有損壓縮 TIFF-2.5MB

/bc/images/tiff-compressed-lossy.png

TIFF 檔案非常適合捕捉各個領域的影像,包括美術、圖形設計和印刷媒體。此外,它們超越了創造性應用,透過數位儲存解決方案滿足診斷放射學和文化保護等專業領域的需求。

SVG-可無限縮放至任意大小

SVG(可擴展向量圖形)是一種創新的圖像檔案格式,可在特定情況下呈現出各種優勢。與其他基於光柵並依賴像素的格式不同,SVG 利用 XML 作為基於向量的格式,從而在不影響影像品質的情況下實現可擴展性。對於那些可能不理解這兩種圖形之間的區別的人,我們提供

將向量圖放大超過 2,000% 後,無論影像放大或縮小的程度如何,其輪廓都會保持流動性和連續性。

/bc/images/svg-in-pixelied.png

仔細檢查和放大影像後,會發現由於使用低解析度像素,導致放大時出現顆粒狀外觀,因此清晰度和銳利度有所損失。

/bc/images/png-version-of-svg.png

與 JPEG 和 PNG 等光柵化格式相比,SVG 檔案的大小通常要小得多。事實上,此處展示的插圖的螢幕截圖(以 PNG 格式呈現)超過了相應 SVG 檔案的尺寸,該檔案的大小僅為 28.7 KB。

事實證明,可擴展向量圖形 (SVG) 文件格式對於那些完全從頭開始製作視覺元素(包括徽標和圖像)的創意專業人士來說非常有利。然而,它在管理描述實際情況或環境的照片中的複雜細節和微妙方面方面表現不佳。

在深入研究每種格式的功能和要求的複雜性之後,人們仍然可能會詢問哪種文件類型最終占主導地位。

在各種應用程式中尋求透明度和疊加功能時,通常建議使用 PNG。它在低壓縮和中等壓縮水平下都能提供出色的視覺品質。另一方面,JPEG 擅長實現更高等級的壓縮,但由於其有損性質,可能會犧牲一些影像保真度。如果保留原始影像細節而不遺失任何資料至關重要,則應考慮 TIFF 格式,因為它支援高色彩深度和多種用例。動畫圖像最適合 GIF 格式,該格式也優先考慮減小檔案大小。然而,對於高度詳細的設計和插圖,SVG 提供無限的可擴展性,同時保持銳利度和清晰度。最終,保留原始影像檔案至關重要,以便為直接編輯存取照片來源提供靈活性