JPG圧縮

JPEGはピクセルをそのまま保存しません。画像を8×8のブロックに分割し、離散コサイン変換で各ブロックを周波数成分に変換してから、量子化テーブルで割って丸めます。高周波の細部 — 目があまり敏感でない細かいテクスチャ — が最初にゼロへ丸められ、永久に失われます。品質設定は実際にはこの量子化テーブルへのスケール係数であり、品質を下げるほど割り算が粗くなり、ゼロが増え、ファイルは小さくなります。

これが画像によって圧縮結果が大きく異なる理由です。葉や砂利の写真は高周波の細部で埋め尽くされており圧縮に抵抗しますが、無地の背景のスタジオポートレートはほとんどが滑らかなグラデーションで、同じ品質設定でも元のサイズのごく一部まで縮小されます。4MBの写真2枚が同じ設定で900KBと200KBになることもあり、どちらの結果も誤りではありません。

JPEGは細部に手を付ける前に色も間引きます。クロマサブサンプリングは輝度をフル解像度で保存する一方、色情報は縦横とも半分の解像度で保存します。人間の視覚は色相よりも輝度をずっと鋭く分解できるためです。この一手順だけで、品質設定が適用される前にすでに色データの半分が取り除かれており、写真では見分けがつきません — だからこそこれがデフォルトの選択なのです。

ファイルを単に小さくしたいだけで、特定の数値に合わせる必要がない場合は品質モードが正しいデフォルトです。品質80は多くの場合ちょうど良いバランスで、ほとんどの写真では通常の視聴距離で元画像との違いが見えないまま、ファイルは60%〜80%小さくなります。およそ60を下回ると、8×8ブロック構造が空などの滑らかな領域で目に見える四角形として現れ始め、輪郭周りでは「リンギング」と呼ばれる薄いハローとして現れます。

目標サイズモードは、200KBを超えるものを拒否するフォーム、販売プラットフォームの上限、メールの容量制限など、数値を課される場合のために存在します。推測させる代わりに、このツールは画像を繰り返しエンコードし、品質設定を二分探索して制限内に収まる最高の品質を見つけます。制限を満たしつつ必要以上に見た目が悪くなる大雑把な見積もりではなく、制約を満たす中で最も見た目の良い画像が得られます。

ファイルサイズはピクセル数に比例してスケールするため、両方の寸法を半分にすると4分の3のピクセルが削減されます — これは目に見える劣化なしにどんな品質設定でも達成できない、はるかに大きな節約です。最新カメラの6000×4000の写真は2400万画素あり、1920px幅のモニターにフル幅で表示すると、そのピクセルの90%以上はどのみちブラウザによって描画時に破棄されます。

実務上の帰結は、写真が許容できる品質で目標サイズに達しない場合、答えがさらに低い品質数値であることはほぼないということです。代わりに長辺を制限してください。6000pxから1920pxにすることは、品質を80から40に下げるよりも多くを達成することが多く、積極的な量子化と違って、ブロックノイズやハローのアーティファクトを一切導入しません — 画像は単に小さくなり、実際に表示されるサイズでは鮮明なままです。

JPEG圧縮は不可逆であり、べき等でもありません。保存のたびに、すでに量子化されたデータに対して変換を再実行するため、アーティファクトが蓄積します。すでに圧縮されたJPGを何度も圧縮すると、高い品質設定でも目に見える劣化が生じます。常に手元にある最もオリジナルに近いファイルから圧縮し、すでにこの処理を経たコピーを次の編集のソースとして使うのは避けてください。

また一部の画像にとっては、JPEGはそもそも間違ったコンテナです。アルファチャンネルがないため透明度は平坦化されます — 通常は黒か白になります。周波数ベースのモデルは写真的なグラデーション向けに構築されており、はっきりしたエッジをうまく扱えないため、スクリーンショット、テキスト、線画、ロゴ、図表は品質90でもぼやけてハローが入って見えます。それらはPNGが適しており、スクリーンショットの場合は多くの場合サイズも小さく不可逆でもありません。