Perché i file JPEG sfocano in rosso più degli altri colori?


14

Sto cercando di capire perché la compressione JPEG causa rumore nello spettro rosso che è più ampio e sfocato rispetto, per esempio, allo spettro blu. Ho visto questa domanda e non sto cercando una soluzione alternativa; Voglio solo sapere perché il rosso è soggetto a maggiori distorsioni durante la compressione.

Questo comportamento è altamente visibile nelle immagini della "campagna politica" (in cui l'immagine è resa in rosso, blu e un po 'di abbronzatura), ma è visibile anche altrove. Ecco un esempio:
Immagine di Spock in rosso, azzurro e marrone chiaro. noti il ​​bordo lungo il lato rosso?


Non credo sia un problema "rosso" in questo esempio. Piuttosto si tratta di aree ad alto contrasto: "blu incontro blu" vs "blu incontro rosso".
DA01,

Pensavo che qualcuno potesse dirlo :). Se ingrandisci l'area dell'orecchio destro (dalla nostra prospettiva, la sua sinistra) e guardi lungo il bordo, ha ancora meno rumore dell'orecchio opposto.
persona27

Se visualizzi l'immagine (ad esempio, fai clic con il pulsante destro del mouse, visualizza l'immagine o copia la posizione dell'immagine, quindi incollala in una nuova scheda) e ingrandisci (ad esempio, tieni premuto CTRL mentre usi la rotella di scorrimento), vedrai che c'è distorsione sulla anche i lati blu della recinzione - in particolare, nei capelli vicino al rosso è davvero brutto, ma lo vedi anche sul blu pallido contro il blu scuro. Ho il sospetto che i nostri occhi siano più in sintonia con l'effetto sul rosso - potrebbe essere che le parti sfocate abbiano un contrasto maggiore quando sono sfocate in rosso rispetto, per esempio, al blu, o potrebbe essere una proprietà dei nostri occhi - Non sono sicuro (ma potresti misurare i toni da testare).
youcantryreachingme,

Risposte:


12

Tutto ciò che @Scott ha detto è vero, ma per una migliore comprensione del PERCHÉ e anche come mai il ROSSO sembra peggiorare, ti indirizzo a queste informazioni (sottolineo il mio e modificato per il flusso)

JPEG ... è progettato per comprimere immagini a colori o in scala di grigi di scene naturali del mondo reale [ed] è un algoritmo di compressione con perdita di dati ...

I JPEG sono più adatti per immagini a tono continuo come fotografie o opere d'arte naturali; non così bene su arte a spigoli vivi o piatti come lettere, semplici cartoni animati o disegni al tratto . I JPEG supportano 24 bit di profondità di colore o 16,7 milioni di colori.

JPEG è in realtà solo un algoritmo di compressione, non un formato di file. JPEG è progettato per sfruttare alcune proprietà dei nostri occhi, vale a dire che siamo più sensibili ai lenti cambiamenti di luminosità e colore che non ai rapidi cambiamenti a breve distanza .

Mentre i JPEG sono di solito la scelta migliore per le fotografie, sui monitor a 8 bit sono sottoposti a dithering forzato in una tavolozza a 8 bit. La compressione JPEG viene trattata come dati a 24 bit (8 bit per il grigio), indipendentemente dai colori dell'immagine originale. Pertanto, se si riduce un'immagine da 24 a 8 bit prima della compressione JPEG, il rapporto di compressione peggiorerà effettivamente, così come la qualità generale .

La compressione JPEG introduce il rumore nelle aree a tinta unita, che possono distorcere e persino sfocare la grafica a colori piatti. Questo è il motivo per cui i JPEG non sono adatti all'arte o al tipo a spigoli vivi a colori piatti . Un JPEG può ridurre un'immagine da 900 K a 24 bit a 45 K (alta qualità) o 30 K (media qualità), un fattore compreso tra 20: 1 e 30: 1. Con i JPEG, tuttavia, maggiore è la compressione, maggiore è la definizione dei bordi e la nitidezza che si perdono . Anche i JPEG non supportano la trasparenza.

È importante notare che il salvataggio di un elemento grafico in formato JPEG con compressione dovrebbe essere un ultimo passo. Gli effetti di compressione sono cumulativi. Ciò significa che ogni volta che si salva di nuovo un file JPEG, lo si comprime ulteriormente, eliminando così i dati (dettagli fotografici) che non è possibile recuperare .

Ora per i dettagli super tecnici che spiegano la prevalenza del ROSSO (che in realtà è un trucco per gli occhi) potresti voler leggere queste informazioni (di nuovo l'enfasi è mia)

Il punto di partenza della compressione JPEG sono i pixel nei colori primari rosso, verde e blu , che sono per una compressione con perdita non adatta in modo ottimale. Prima della compressione effettiva è sufficiente convertire i colori RGB, ad esempio, nel modello YCrCb che il primo canale memorizza le informazioni di luminosità pura (Y), quindi la media della luminosità del canale rosso, blu e verde. Memorizza nel secondo canale la deviazione del canale rosso della luminosità media e nel terzo canale la deviazione del canale blu. Il valore per il canale verde può essere calcolato da questo e non deve essere registrato in modo speciale.Una volta separati come componenti luminanza (luminosità) e crominanza (colore), è possibile ridurre la risoluzione dei due canali di crominanza a metà o un quarto, poiché per la nitidezza non importa. La corteccia visiva degli umani contiene sistemi indipendenti per la percezione di colori e forme, e il daltonico ignorerebbe comunque i precedenti limiti di colore a risoluzione fine , il sistema di rilevamento del colore funziona di nuovo con una risoluzione da tre a quattro volte inferiore rispetto alla forma di riconoscimento.

Spero che ti aiuti a capire meglio tutto quello che sta succedendo.


L'inglese nella seconda citazione è ... um ... esoterico.
Andrew Leach,

3
@AndrewLeach, hai assolutamente ragione, è stato scritto per essere molto tecnico e focalizzato sul GUTS della scienza, quindi può essere un po '"secco" se vuoi o "tecnico" ma ho sentito che meritava menzione perché faceva luce su elementi importanti.
GµårÐïåñ

Penso che intendesse "sgrammaticato". In ogni caso, una spiegazione dalla natura è un po 'off-base IMO: il rosso nell'immagine di esempio è molto "puro" e quindi molto chiaro nel canale R. I canali G & B in quest'area sono molto scuri. Per questo motivo, gli effetti di quantizzazione sono più pronunciati: non ci sono altri colori che mascherano i manufatti. Se si esamina l'immagine di esempio in base ai canali, verranno visualizzati artefatti più pronunciati ovunque uno dei dati del canale differisca in modo significativo dagli altri due.
horatio,

4

JPG è un metodo di compressione con perdita di dati . Ciò significa che ogni volta che si salva un'immagine jpg i dati vengono eliminati per salvare la dimensione del file (kb). È importante rendersi conto che questa perdita di dati si verifica ogni volta che si salva un jpg. Quindi, se apri un jpg, quindi salvalo come jpg hai buttato via più dati immagine. È nelle aree in cui si è verificata la perdita di dati che iniziano a comparire artefatti (o feccia o sfocatura).

Questa perdita di dati è molto evidente quando i colori passano da un campo di colore solido a un altro campo di colore solido. Non c'è alcun problema diretto con un particolare colore in particolare. Si tratta più di grandi aree di colori simili.

Per le immagini che contengono solo ampie aree di colore piatto, formati come GIF sono più appropriati di jpg. Il formato GIF è stato progettato per mantenere ampie aree di colore piatto.


4
non risponde alla domanda.
Nearoo,

0

JPEG comprime il colore equamente e quindi non provoca una sfocatura con il rosso, tuttavia, l'occhio umano potrebbe. L'occhio umano ha circa 7 milioni di coni e circa il 65% di essi riceve luce rossa. Questo potrebbe essere il motivo per cui vediamo i rossi sfocare più degli altri colori ... perché vediamo "più" rosso.


Sì, hai ragione, nessun pregiudizio reale; tuttavia, l'implicazione era che il rosso gioca più trucco sull'occhio umano, seguito dal blu e quindi dal verde. Se guardi i televisori, ad esempio, noti spesso che il ROSSO è il più comunemente impostato troppo alto, il BLU è il secondo e il VERDE è il terzo, solo una cosa del cervello umano credo, non so esattamente perché.
GµårÐïåñ

Ovviamente ciò non tiene conto delle sensibilità individuali e / o daltonismo, basta dire nella generalizzazione aneddotica in quanto si applica alla maggior parte della popolazione al centro della curva a campana.
GµårÐïåñ

0

Gli artefatti da compressione dai bordi duri sono proporzionali al contrasto dei bordi: il bordo rosso-blu è la cosa più contraria in quell'immagine.

Eventuali tariffe primarie sature non vanno bene nello schema di rappresentazione del colore jpg. La differenza nell'immagine di esempio è un rosso saturo rispetto a un blu-grigio opaco.

Il principio secondo cui "il sottocampionamento cromatico non influisce sulla nitidezza" tende anche a fallire per i primari saturi che confinano con il nero.


-1

Dato che il nostro ambiente naturale è prevalentemente verde, i nostri occhi sono più sensibili al verde. Siamo in grado di rilevare più sottigliezze nella parte verde dello spettro. Evoluzione: evitare i predatori, identificare le prede. È questa disuguaglianza nella percezione del colore che probabilmente porta a componenti rossi nelle immagini dall'aspetto diverso.


1
Non sono davvero sicuro di comprendere la relazione tra una maggiore sensibilità al colore verde e il suo effetto su come percepiamo il rosso. Il rosso è un colore primario; non si mescola e non contiene verde.
persona27

1
Questo non è nemmeno veramente corretto. Centro di sensibilità spettrale umana (media) su giallo (600nm), con percezione umana sostanzialmente RGB. Tutto il resto (giallo incluso) viene calcolato.
horatio,
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.