Ich versuche herauszufinden, warum die JPEG-Komprimierung Rauschen im roten Spektrum verursacht, das beispielsweise in Bezug auf das blaue Spektrum größer und unschärfer ist. Ich habe diese Frage gesehen und suche nicht nach einer Problemumgehung. Ich möchte nur wissen, warum Rot während der Komprimierung zu mehr Verzerrung neigt.
Dieses Verhalten ist in „politischen Wahlkampf“-Bildern (wo das Bild in Rot, Blau und einem Hauch von Braun wiedergegeben wird) gut sichtbar, ist aber auch anderswo sichtbar. Hier ist ein Beispiel:
Beachten Sie den Rand entlang der roten Seite?
Alles, was @Scott gesagt hat, ist wahr, aber zum besseren Verständnis des WARUMs und sogar, warum RED schlechter auszusehen scheint, verweise ich Sie auf diese Informationen (Hervorhebung von mir und für den Fluss bearbeitet).
JPEG ... wurde für die Komprimierung von Vollfarb- oder Graustufenbildern natürlicher, realer Szenen entwickelt [und] ist ein verlustbehafteter Komprimierungsalgorithmus ...
JPEGs eignen sich am besten für Halbtonbilder wie Fotos oder natürliche Kunstwerke; nicht so gut auf scharfkantigen oder flachfarbigen Kunstwerken wie Schriftzügen, einfachen Cartoons oder Strichzeichnungen . JPEGs unterstützen eine Farbtiefe von 24 Bit oder 16,7 Millionen Farben.
JPEG ist eigentlich nur ein Komprimierungsalgorithmus, kein Dateiformat. JPEG soll bestimmte Eigenschaften unserer Augen ausnutzen, nämlich dass wir empfindlicher auf langsame Helligkeits- und Farbänderungen reagieren als auf schnelle Änderungen über eine kurze Distanz .
Während JPEGs normalerweise die beste Wahl für Fotos sind, werden sie auf 8-Bit-Monitoren in eine 8-Bit-Palette gedithert. Die JPEG-Komprimierung wird als 24-Bit-Daten (8 Bit für Grau) behandelt, unabhängig von den Farben im Originalbild. Wenn Sie also ein Bild vor der JPEG-Komprimierung von 24 Bit auf 8 Bit reduzieren, verschlechtert sich das Komprimierungsverhältnis tatsächlich, ebenso wie die Gesamtqualität .
Die JPEG-Komprimierung führt Rauschen in einfarbige Bereiche ein, wodurch einfarbige Grafiken verzerrt und sogar verwischt werden können. Aus diesem Grund eignen sich JPEGs nicht gut für scharfkantige Grafiken oder Schriften mit flachen Farben . Ein JPEG kann ein 900K 24-Bit-Bild auf 45K (hohe Qualität) oder 30K (mittlere Qualität) reduzieren, ein Faktor von 20:1 bis 30:1. Je stärker Sie jedoch bei JPEGs komprimieren, desto mehr Randschärfe und Schärfe verlieren Sie . JPEGs unterstützen auch keine Transparenz.
Es ist wichtig zu beachten, dass das Speichern einer Grafik im JPEG-Format mit Komprimierung ein letzter Schritt sein sollte. Kompressionseffekte sind kumulativ. Das bedeutet, dass Sie jedes Mal, wenn Sie eine JPEG-Datei erneut speichern, sie weiter komprimieren und dabei Daten (fotografische Details) wegwerfen, die Sie nicht wiederherstellen können .
Nun zu den super technischen Details, die die Prävalenz des ROTEN erklären (was eigentlich ein Trick für das Auge ist), möchten Sie vielleicht diese Informationen lesen (wieder die Betonung von mir stammt).
Ausgangspunkt der JPEG-Komprimierung sind Pixel in den Grundfarben Rot, Grün und Blau , die für eine verlustbehaftete Komprimierung nicht optimal geeignet sind. Konvertieren Sie vor der eigentlichen Komprimierung einfach die RGB-Farben beispielsweise in das YCrCb-Modell, das im ersten Kanal die reine Helligkeitsinformation (Y) speichert, also den Durchschnitt der Helligkeit des Rot-, Blau- und Grünkanals. Gespeichert ist im zweiten Kanal die Abweichung des Rotkanals von der durchschnittlichen Helligkeit , und im dritten Kanal die Abweichung des Blaukanals. Der Wert für den grünen Kanal kann daraus berechnet werden und muss nicht extra erfasst werden.Nachdem man Luminanz (Helligkeit) und Chrominanz (Farbe) als Komponenten getrennt hat, kann man die Auflösung der beiden Chrominanzkanäle auf die Hälfte oder ein Viertel reduzieren, da sie für die Schärfe keine Rolle spielt. Der visuelle Kortex des Menschen enthält eigenständige Systeme zur Wahrnehmung von Farben und Formen, und Farbenblinde würden die ehemals fein auflösenden Farbgrenzen ohnehin ignorieren, das Farberkennungssystem arbeitet wieder mit einer drei- bis viermal geringeren Auflösung als die Form Erkennung.
Ich hoffe, das hilft Ihnen, besser zu verstehen, was vor sich geht.
JPG ist ein verlustbehaftetes Komprimierungsverfahren . Das bedeutet, dass jedes Mal, wenn Sie ein JPG-Bild speichern, Daten verworfen werden , um Dateigröße (KB) zu sparen. Es ist wichtig zu wissen, dass dieser Datenverlust jedes Mal auftritt, wenn Sie ein JPG speichern. Wenn Sie also ein JPG öffnen und es dann als JPG speichern, haben Sie mehr Bilddaten weggeworfen. In Bereichen, in denen der Datenverlust aufgetreten ist, beginnen Artefakte (oder Abschaum oder Unschärfe) zu erscheinen.
Dieser Datenverlust macht sich am häufigsten bemerkbar, wenn Farben von einem Volltonfeld zu einem anderen Volltonfeld übergehen. Es gibt kein direktes Problem mit einer bestimmten Farbe. Es geht eher um große Flächen mit ähnlichen Farben.
Für Bilder, die nur große Farbflächen enthalten, sind Formate wie gif besser geeignet als jpg. Das gif-Format wurde entwickelt, um große Bereiche mit farbloser Farbe beizubehalten.
Werfen Sie einen Blick auf die YCbCr-Luma-Komponente:
Sehen Sie, es geht nicht um rote Farbe (noch um blaue und grüne Farbe).
Es geht um die scharfen Kanten, die in der YCbCr-Luma-Komponente sichtbar sind.
Lassen Sie uns die Farben von RGB zu GBR ändern. Die gleiche Unschärfe ist wieder sichtbar:
Dasselbe passiert mit der kräftigen blauen Farbe:
JPEG komprimiert Farbe gleichmäßig und verursacht daher bei Rot keine Unschärfe, was das menschliche Auge jedoch tun könnte. Das menschliche Auge hat etwa 7 Millionen Zapfen, von denen etwa 65 % rotes Licht empfangen. Das mag der Grund sein, warum wir Rottöne stärker verschwimmen sehen als andere Farben … weil wir „mehr“ Rot sehen.
Komprimierungsartefakte von harten Kanten sind proportional zum Kontrast der Kanten – die rot-blaue Kante ist das kontrastreichste Ding in diesem Bild.
Jede gesättigte Primärfarbe schneidet im JPG-Farbdarstellungsschema schlecht ab. Der Unterschied im Beispielbild ist ein sattes Rot gegenüber einem stumpfen Blaugrau.
Der Grundsatz, dass „Chroma-Subsampling die Schärfe nicht beeinflusst“, versagt auch bei gesättigten Primärfarben, die an Schwarz grenzen.
Da unsere natürliche Umgebung überwiegend grün ist, reagieren unsere Augen am empfindlichsten auf Grün. Wir können mehr Feinheiten im grünen Teil des Spektrums erkennen. Evolution - Raubtiere vermeiden, Beute erkennen. Es ist diese Ungleichheit in der Farbwahrnehmung, die wahrscheinlich dazu führt, dass Rotanteile in Bildern anders aussehen.
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