Влияет ли детализация изображения на размер файла изображения?

Question

Я только что сделал две фотографии на своем смартфоне. На одной поверхности стола ничего нет, а на другой - загроможденная столешница, полная деталей. Чистая фотография была 3,5 МБ, а загроможденная - 5 МБ. Как это возможно? Разрешение такое же, поэтому у них одинаковое количество пикселей. Зачем одному создавать файл изображения большего размера, чем другой?

Answer 1

Это не только возможно, но и крайне вероятно, когда вы используете сжатый формат изображения, такой как JPEG . Методы сжатия данных в целом становятся более эффективными, так как сжатие данных уменьшается в энтропии (попробуйте создать zip-файлы большой страницы фактического текста по сравнению со страницей того же размера с одним повторяющимся символом).

Чем больше функций или мелких текстурных деталей содержится в изображении, тем меньше сжатие может «обмануть», упрощая данные, которые оно хранит, для представления изображения, когда оно не сжато. С другой стороны, камеры, которые хранят изображения в виде несжатых файлов RAW, обычно создают файлы одинакового размера для каждого изображения, независимо от содержимого изображения.

Формат

A с потерями , такой как JPEG, поскольку при сжатии он фактически отбрасывает некоторые несущественные данные очень умным способом, часто может достигать соотношений до 10: 1, в то же время обеспечивая приличное представление обычной фотографии в то время как формат сжатия без потерь , который сохраняет все данные, может обеспечить сжатие только 2: 1 или менее.

Answer 2

Это абсолютно нормально. Хотя датчик всегда отбирает одинаковый объем данных, файлу не требуется одинаковое количество байтов для представления разных изображений. Чем больше деталей, тем больше байтов требуется для представления их содержимого.

Это особенно верно для форматов без потерь, таких как большинство RAW, DNG и TIFF. Они используют алгоритмы для представления данных датчика или содержимого изображения в меньшем количестве байтов, но существует нижняя граница того, насколько маленьким может быть такой файл.

Форматы с потерями, такие как JPEG, также обычно различаются по размеру, но это зависит. На некоторых камерах вы можете выбрать между размером и приоритетом качества. С приоритетом размера алгоритм сжатия отбрасывает детали до тех пор, пока он не будет соответствовать определенному размеру. Даже если вы сделаете снимок с закрытой линзой, полученный файл будет довольно маленьким. С приоритетом качества определенное количество деталей удаляется во время сжатия, поэтому размер файла будет меняться больше, потому что это зависит от того, сколько деталей было в сцене, с чего начинать.

Вот очень интересный факт: не имеет значения, реальные детали или нет. Шум добавляет различия в изображениях, которые эквивалентны деталям для целей хранения. Если вы сделаете снимок одной и той же сцены, но с разными ISO, изображение с более высоким ISO будет больше!

Answer 3

Если у вас есть несколько десятков случайных изображений JPG с одной камеры (много сцен, но все одного размера изображения) в папке, а затем сортировать их по размеру файла (представление «детали»), трудно сказать, что вы изображения могут быть, но их размер файла JPG будет варьироваться (самый большой или самый маленький), вероятно, по крайней мере, от 2 до 1, а крайности могут быть намного больше, возможно, от 8 до 1 (только для некоторого числа ограничений нет). Сцены больших файлов будут полны очень детализированных объектов (деревья с множеством листьев и т. Д.), А самые маленькие файлы будут очень простыми, почти лишенными деталей объекта (пустое небо или стены и т. Д.).

Сжатие JPG может сжимать простые безликие сцены гораздо эффективнее, чем сцены, заполненные мельчайшими деталями. Общая идея сжатия состоит в том, чтобы сохранить только несколько вещей, которые будут отображаться во многих местах, в отличие от сохранения многих вещей для показа по отдельности.

Все изображения JPG имеют размер 3 байта на пиксель (пиксель - один цвет RGB), когда они не сжаты в памяти компьютера, но они сжаты намного меньше, когда находятся в файле JPG. Эта разница называется степенью сжатия JPG. Например, размер изображения 6000x4000 пикселей (24 мегапикселя) всегда равен 3 или 72 миллионам байт (68,7 мегабайта) при несжатом RGB в памяти. Тем не менее, файл JPG сжимается и обычно может иметь размер, сжатый приблизительно на 1/4, 1/8 или 1/16 (любое значение, сжатие зависит от выбранного коэффициента качества JPG, небольшие файлы низкого качества, большие файлы лучше всего). качественный). Этот показатель качества JPG будет фиксированной настройкой меню в камере, поэтому, скорее всего, это будет одинаковое неизменное значение для всех изображений с одной камеры.

Но окончательный размер файла также будет зависеть от степени детализации сцены. Пример показан на http://www.scantips.com/basics09b.html#size

Answer 4

Создайте изображение с разрешением 300 точек на дюйм в PS, скажем, 5000 на 3000 пикселей, заполните белым и сохраните в формате JPG, качество изображения на макс. У вас будет JPG размером около 1 МБ. Теперь вернемся в PS иди к фильтрам и добавь немного шума, не более 1%, чтобы ты едва мог его заметить. Теперь сохраните файл снова, те же настройки, JPG с максимальным качеством изображения. Размер файла (на диске) теперь будет около 6 МБ.

Таким образом, размер изображения (в мб) напрямую связан с содержанием пикселя изображения, а также с содержанием пикселя. Два изображения с одной и той же камеры с одинаковыми настройками и экспортированные из LR или PS с одинаковыми настройками будут отличаться, если содержимое изображения отличается.

Answer 5

Длинный ответ уже достаточно хорошо освещен: форматы сжатых файлов не записывают каждый пиксель. Они делают что-то вроде записи определенного цвета определенного пикселя, а затем записывают «этот цвет снова используется в точках x, y и z». Это (теоретически) хорошо, если вы сделали снимок именно так, как хотите. Но если вам нужно изменить цвета, яркость и т. Д. Изображения, вы обнаружите, что у вас очень мало гибкости, поскольку то, что вы видите, это в основном все, что было записано.

Короткий ответ: «Если ваша камера дает вам возможность снимать в режиме реального времени, вы действительно хотите использовать ее».