Come posso aggiungere un bordo a una foto JPEG senza influire sulla qualità?

Ho una foto in formato JPEG con risoluzione 4680x3120. Voglio aggiungere un bordo bianco attorno a questa foto, trasformandola in una foto 5200x3467 (per motivi di stampa).

Chiaramente, non sto alterando o rimuovendo nulla dalla foto, sto semplicemente aggiungendo qualcosa. Pertanto, in linea di principio questa procedura può essere senza perdite. Tuttavia, se dovessi usare Paint per aggiungere questo bordo, il processo di salvataggio di Paint comprimerà nuovamente la foto nel formato JPEG, perdendo così informazioni e qualità.

C'è un modo (qualche programma più professionale) per aggiungere qualcosa a una foto JPEG, come un bordo, senza influire sulla parte originale della foto, senza ridurne la qualità?

Sebbene la risposta di Philip sia il modo migliore per procedere, è possibile fare ciò che desideri interamente nell'ambito di JPEG.

JPEG funziona suddividendo l'immagine in blocchi chiamati Minimum Coding Unit (MCU), in genere 16 × 16 ciascuno, e comprimendoli separatamente. Puoi vederlo nelle immagini quando aumenti il ​​livello di compressione molto in alto. A livelli di compressione più ragionevoli, i blocchi si fondono così uniformemente da non vedere mai i bordi.

Possiamo trarre vantaggio da questo fatto per aggiungere senza perdita di bordi un semplice bordo bianco a un'immagine. Dobbiamo semplicemente creare una matrice vuota di blocchi bianchi pari alla dimensione dell'immagine di output, quindi rilasciare i blocchi MCU JPEG originali nel mezzo .¹

C'è un aspetto negativo di quella tecnica: funziona solo quando le dimensioni dell'immagine di input e output sono entrambe un multiplo pari della dimensione MCU. In caso contrario, è necessario ricomprimere alcuni dei blocchi al margine tra il bordo bianco e i bordi dell'immagine originale. Non vedrai questa differenza nell'output se stai lontano dai livelli di compressione JPEG eccessivamente alti, quindi è ancora efficacemente senza perdita.

Non sono a conoscenza di alcun programma che fa solo questo. La cosa più vicina di cui sono a conoscenza è qualcosa che fa l'operazione inversa: jpegtran ha una funzione di ritaglio che taglia senza perdita di parti parti dei bordi dell'immagine. Lo fa scartando gli MCU ritagliati lungo i bordi dell'immagine, lasciando quelli in il mezzo intatto.

La soluzione ready-made più semplice di cui sono a conoscenza è il plug-in Better JPEG Lossless Resave per Photoshop. Utilizza tecniche basate sulle idee sopra riportate per copiare gli MCU dall'immagine originale ovunque possibile, al fine di evitare di ricrearli dalla versione non compressa, come fa normalmente Photoshop.

digressioni:

1. Potresti pensare che il bordo risultante non sarà del tutto bianco , poiché la perdita di JPEG creerà una sorta di differenza di colore nell'output. Ho fatto alcuni test e, almeno in Photoshop, un'immagine puramente bianca salvata tramite il livello JPEG 10 di Save For Web (ovvero "bassa" qualità) si traduce in un'immagine decodificata che è ancora puramente bianca.

   Ho determinato questo con due test:

   Innanzitutto, ho caricato il JPEG come livello sopra l'originale, ho impostato la modalità di fusione del livello superiore su Differenza, quindi ho aggiunto un livello di regolazione Livelli sopra di esso per cercare di ingrandire le differenze. L'immagine risultante è rimasta nera, indicando "nessuna differenza".

   In secondo luogo, quando non sono riuscito a vedere le differenze attese, ho lasciato cadere il livello di regolazione e riportato il livello JPEG in modalità di fusione Normale, ho preso lo strumento contagocce e ho cercato in tutto l'immagine un pixel che non era mostrato come RGB (255.255.255 ) nel pannello Informazioni. Non ne ho mai trovato uno. Mi aspettavo di vedere un leggero sfarfallio dei numeri mentre strofinavo sull'immagine, ma rimasero fermi.

   Posso solo concludere che questo è un caso degenerato dell'algoritmo di codifica: i blocchi bianchi puri rimangono bianchi attraverso la trasformazione del coseno discreta .

   È interessante notare che questo non accade con blocchi neri puri. Almeno con l'implementazione di Photoshop, si trasformano in RGB (1,1,1) quando vengono decodificati, non RGB (0,0,0).

   In conclusione, non è necessario preoccuparsi dei punti sputtered in questa area del bordo quando si stampa un'immagine prodotta utilizzando la tecnica sopra.

2. jpegtranè un programma da riga di comando, ma esiste anche un programma Windows GUI basato sullo stesso codice chiamato jpegcrop.

3. Purtroppo, questo plugin è solo per Windows.

Il punto da ricordare qui è che si perde qualità quando si salva la foto in un formato di compressione con perdita. Finché si salva la foto in un formato senza perdita di dati (PSD, TIFF, ecc.) Dopo aver aggiunto il bordo, non si perderanno più dati di quelli già persi salvando la foto come JPEG in primo luogo.

Non è abbastanza privo di perdite, ma puoi avvicinarti abbastanza usando GIMP (o qualche altro editor con una funzione simile) e i seguenti due trucchi:

1. Innanzitutto, assicurati che il bordo che stai aggiungendo sia un multiplo di 8 pixel di larghezza (e preferibilmente un multiplo di 16 pixel).

   Questo è importante perché l'algoritmo di compressione JPEG suddivide l'immagine in blocchi di 8 × 8 pixel *, a partire dall'angolo in alto a sinistra, e applica l'algoritmo di compressione con perdita in modo indipendente a ciascun blocco. Pertanto, almeno in linea di principio, è possibile riempire senza perdita di immagine un'immagine JPEG aggiungendo blocchi di 8 × 8 pixel completi a quelli esistenti. Se, tuttavia, si provasse ad aggiungere un bordo che non era largo un intero numero di blocchi, i blocchi nell'immagine imbottita non si allineerebbero con quelli dell'originale e una perdita di compressione sarebbe inevitabile.

   *) In realtà, la maggior parte delle immagini JPEG usa il sottocampionamento Chroma , il che significa che solo la parte in scala di grigi dell'immagine è effettivamente compressa in blocchi 8 × 8, mentre i canali chroma sono ridimensionati del 50% prima della compressione, rendendo la loro dimensione effettiva del blocco 16 × 16 pixel. Pertanto, per risultati ottimali, la larghezza del bordo dovrebbe essere realmente un multiplo di 16 pixel. Tuttavia, di solito è possibile cavarsela con un bordo di 8 (o 24 o 40 ecc.) Pixel, poiché un po 'di perdita di compressione nel chroma non è molto evidente.

2. La seconda parte del trucco è, quando si salva l'immagine finale, selezionare la casella di controllo "Usa impostazioni di qualità dall'immagine originale" nella finestra di dialogo Esporta immagine come JPEG (in Impostazioni avanzate). Fallo anche se sembra che si tradurrebbe in una qualità inferiore a quella che useresti normalmente!

   Questa impostazione consente a GIMP di riutilizzare esattamente le stesse impostazioni di compressione utilizzate per l'immagine originale, che di solito elimina circa il 99% delle perdite di compressione, a condizione che non sia stata modificata eccessivamente l'immagine e, in particolare, che i blocchi nella la nuova immagine si allinea ancora con quella dell'originale. (Occasionalmente ci saranno ancora delle perdite dovute a errori di arrotondamento, ma molto meno di quanto sarebbe altrimenti.)

Come dimostrazione rapida, ho preso questa immagine di prova JPEG da Wikimedia Commons , originariamente salvata con un'impostazione di qualità abbastanza bassa di 50, e ho aggiunto un elegante bordo (bianco e nero) 8px usando il metodo sopra descritto:

Ecco la differenza tra l'originale (15.1 kB) e l'immagine modificata (16.7 kB), mostrata usando la modalità di livello "Estrazione del grano" di GIMP:

Si possono vedere alcuni lievi errori di crominanza, causati dalla larghezza del bordo che non è un multiplo di 16 e (se si guarda da vicino) alcuni blocchi in cui si sono verificate anche piccole perdite nel canale di luminanza a causa del arrotondamento. Tuttavia, visivamente, l'immagine originale e quella imbottita sono quasi indistinguibili, anche con ingrandimento 2x e alternando alternativamente.

In particolare, contrastare questo con il risultato di aumentare la qualità JPEG da 50 a 60 prima di salvare l'immagine imbottita, che produce la seguente immagine da 17,6 kB:

Ad alto ingrandimento, puoi sicuramente vedere che l'immagine modificata è notevolmente più sfocata in alcuni punti rispetto all'originale, e prendendo la differenza con l'estratto di grano lo conferma:

Scusa se questo non è esattamente quello che volevi ma ...

Sembra che l'aggiunta di un bordo bianco sia un aiuto per posizionare l'immagine durante la stampa. Perché non concentrarsi sull'apprendimento delle interfacce di stampa in modo corretto ed evitare hack ingannevoli come questo? L'altro problema che si pone è che si consente al programma di stampa di ridimensionare l'immagine 4680x3120 per adattarsi al DPI / risoluzione corretti. Ciò potrebbe avere un effetto più grave rispetto al salvataggio di un jpeg.

Le risposte precedenti sono molto buone.

Aggiungerò solo alcuni "aspetti psicologici" del formato jpg.

Se un jpg è ben preparato, perde solo circa lo 0,5% delle informazioni. Questo è nella stragrande maggioranza dei casi qualcosa che l'occhio umano non può vedere. Hai bisogno di un programma per fare alcune analisi e vedere le differenze (come l'analisi appena fatta da Ilmari).

La "buona qualità" è un processo, non solo il modo in cui un formato di file salva l'immagine. Sì, hai ricompresso il file con jpg ancora una volta perché ne avevi davvero bisogno. Se è in una situazione controllata, va bene farlo.

Ne avevi davvero bisogno implica che non puoi utilizzare un altro formato lossless, hai esigenze di archiviazione o software molto specifiche o un flusso di lavoro molto stretto.

Se sei davvero preoccupato per la qualità, probabilmente non utilizzeresti Paint. Il formato JPG ha alcune configurazioni che non puoi assolutamente controllare in Paint.

Ecco il mio elenco di programmi gratuiti in cui puoi davvero controllare la compressione jpg e l'opzione che devi selezionare. (Tutti nella finestra di dialogo di salvataggio jpg)

Irfanview - Attiva Disabilita il sottocampionamento cromatico.

FastStone Image Viewer - Sottocampionamento colore: Nessuno.

Gimp - Sottocampionamento 4: 4: 4

Conclusione. Non usare Paint.

Una cosa che non ho ancora verificato. Se tutti questi programmi mantengono il profilo colore incorporato. Modificherò il mio post più tardi.

IrfanView funziona bene per me per set di immagini. Ecco alcune note pratiche

Ecco la mia procedura memorizzata per l'inserimento del bordo - Procedura Infran per aggiungere un bordo

1. Immagine del tasto destro del mouse, 'Apri con' -> 'InfranView'
2. Premi 'b'
3. Seleziona "Usa opzioni avanzate" in alto a sinistra, premi "Avanzate"
4. Seleziona 'Dimensione tela', premi 'Impostazioni'
5. Inserisci ogni larghezza del bordo (lato sinistro, lato destro, lato superiore, lato inferiore)
6. Premere OK'
7. Seleziona "Sovrascrivi file esistenti"
8. Premere OK'
9. Immettere la directory di output "Directory di output per i file dei risultati:"
10. Passare a e fare doppio clic sull'immagine per aggiungere il bordo nell'elenco superiore. Questo lo aggiunge all'elenco "file di input:" nell'elenco in basso
11. Premi "Avvia batch"