| JPG
è uno standard usato per le immagini trattate su computer,
soprattutto per quelle inviate o ricevute per via telematica (Internet)
ma anche per la registrazione delle immagini nelle videocamere con
lo standard DVC . Il MPEG sembrava diventare l'asso mangiatutto, e invece....
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| Non
tutte le persone apprezzano la perdita di qualità dovuta a compressioni
anche forti. L'immagine in alto a sinistra è stata compressa in
GIF, quella a destra in JPG 10:1, quella più in basso JPG 50:1.
Anche la terza può essere considerata accettabile da molti, ed occupa
solo un cinquantesimo dello spazio originale! |
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| GIF |
JPEG |
| Va
bene per le immagini in bianco e nero. In questo caso si tratta di un "loseless",
ovvero non disperde nulla dell'immagine originaria.
Insuperabile
per grafici e per disegni in bianco e nero senza grigi e ovunque
vi sono dei passaggi di forte contrasto e vicini tra di loro.
Ottimo
per immagini senza troppe tonalità di colore, come cartoni animati,
dia per presentazioni, ecc.
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Ha
il grande vantaggio che può essere "personalizzato", e offrire (immagine
per immagine) il miglior compromesso tra qualità e forza della compressione.
La
compressione è molto più efficiente che quella GIF, riduce
quindi le immagini in files più piccoli e quindi inviabili in minor
tempo.
Si
arriva a volte oltre il rapporto 100:1
Conserva
meglio le immagini fotografiche e la qualità dei colori, il numero
dei passaggi tra le varie tonalità. |
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LOSSY
O
NON
LOSSY?
Quando salvate una immagine in JPG, appare una schermata in cui vi viene
chiesto il livello di compressione. Vi si chiede se risparmiare spazio
su disco e sacrificare la qualità se conservare la qualità
e sacrificare lo spazio, o se adottare una soluzione di compromesso, con
una buona qualità e una buona compressione. Questi valori potrebbero
essere: 4:4:4, o 4:2:2. Per ciascuna immagina si può valutare la
migliore situazione in modo da comprimere in modo adeguato senza perdere
troppa qualità.
Ma -a proposito- perché si ha una perdita di qualità?
Perché la compressione (oltre ad agire su altri parametri) effettua
anche una valutazione del numero dei colori, ed elimina quelli che sono
ritenuti inutili, e poi quelli che assomilgiano troppo tra di loro perché
l'occhio si accorga vistosamente della loro perdita. Si risparmiano così
informazioni, ma vanno persi dei dati relativi al colore di un'area o a
certi dettagli che non possono essere più ricostruiti il giorno
in cui possono occorrere.
I sistemi di compressione si dividono infatti in "lossy" (quelli che
consentono la perdita di dati) e "lossness", ovvero quelli che compattano
i dati senza che questi vadano persi: il giro che servono li si può
andare a cercare. Ma conservare tutti i dati vuol dire non comprimere molto
l'immagine... |
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Per questa puntata non ci addentreremo
nella struttura dell'algoritmo di compressione, ma ci limiteremo
a descrivere quali sono le ricadute pratiche che
derivano dalla scelta di salvare un'immagine in JPEG o in GIF. Lo standard
GIF è nato per l'interscambio di immagini tra una piattaforma e
l'altra (es. tra PC IBM o Mac) ed è stato studiato per comprimere
opportunamente le immagini, in modo che occupassero uno spazio ridotto
nel passaggio tra un computer e l'altro.
Questo è molto vantaggioso sia perché
1- a parità di hard disc ci stanno molte immagini
2-servono dischi o nastri meno capienti per il loro trasporto
3-serve meno tempo per il loro trasferimento
4-si risparmia tempo.
In particolare, un'immagine più piccola può essere trasportata
via modem in un tempo minore; ed ecco che le immagini trasferite
ad esempio all'interno di Internet sono codificate sempre con uno standard
di compressione, in modo da non occupare troppe risorse per nulla.
Le tecniche usate per comprimere un'immagine (e fare in modo ad esempio
che una figura di 3 Mega occupi solo mezzo mega) saranno dunque
descritte in altra sede. Qui basti considerare che vi sono degli standard
diversi e dei sistemi di compressione differenti.
Lo standard GIF incorpora un sistema di trattamento delle immagini
che si chiama LZW, che è molto efficiente. Il nome GIF significa
"graphic Interchange Format", ovvero proprio "formato per l'interscambio
grafico".
In effetti lo standard GIF è eccellente per i grafici, i disegni,
i cartoni animati, i disegni.
Qualcuno lo ritiene insoddisfacente invece per le fotografie, ed infatti
è stato formato un altro standard, il JPEG, formato da un gruppo
che si muove soprattutto nell'ambito della fotografia. Ad un certo punto
si è affacciato sul mercato anche lo standard MPEG, formato da una
sottocommissione dell' ISO e destinato soprattutto alla compressione di
immagini in movimento. MPEG significa infatti "motion picture expert group",
che sarebbe il gruppo di esperti delle immagini in movimento.
Niente di più ovvio della sua destinazione, e niente di più
ovvio del fatto che i vari standard di registrazione delle immagini in
movimento abbiano guardato da subito al MPEG.
Sono infatti in MPEG le immagini digitali che arrivano da satellite,
come sono in MPEG i nuovi videodischi che stanno per arrivare sul mercato,
e che contengono un intero film in un disco da 12 cm di diametro. Sono
naturalmente stati proposti anche videoregistratori in MPEG, e così
via.
La sorte degli standard come il GIF e il JPEG è segnata? Si
direbbe proprio di no.
Infatti il MPEG utilizza un sistema speciale, per arrivare a delle
compressioni elevatissime. Arriva ad inviare al nastro o via etere
o a registrare su disco solo la parte in movimento dell'immagine. In altre
parole, se un uomo cammina in una stanza, si invia o si registra solo l'uomo,
mentre il resto ella stanza (che è uguale nei fotogrammi precedenti
o seguenti) viene attinto ad una memoria che "parcheggia" le parti comuni
dei vari fotogrammi. Spero di essere chiaro: immaginate che un fotogramma
sia in memoria, e che sul video vengano sostituite solo le parti in movimento.
A questo punto basta inviare solo le parti in movimento, che spesso sono
solo una minoranza del quadro nel suo insieme. Per ottenere questo, vi
è un filtro (Motion detector) che filtra le immagini: quelle parti
che risultano statiche sono messe da una parte, e il segnale inviato
o trattato è solo quello in movimento. Ci si è accorti che
questo sistema comprime moltissimo le immagini (riduce molto il tempo di
trasmissione o lo spazio impegnato, perché trasporta solo la parte
in movimento, mentre quella fissa può essere inviata solo
una volta ogni tanto!) ma comporta uno svantaggio notevole.
Quando in un nastro o su un disco si vuole andare a pescare un certo
fotogramma preciso, ecco che lì si trova solo la parte in movimento.
Occorre andare a cercare sul nastro o sul disco deve diavolo è registrata
la parte fissa. La testina magnetica o il laser leggono solo un punto del
nastro o del disco alla volta, e questo genera dei bei problemi. Limita
in particolare la possibilità di selezionare ciascun fotogramma
in modo da potere fare dei montaggi e degli effetti speciali in videoregistrazione.
Ecco il motivo per cui lo standard DV (lo standard digitale in cui
vi sono ormai diverse videocamere, e che mira a sostituire in prospettiva
gli standard attuali) adotta il JPG. Lo fa proprio per permettere montaggi
ed effetti senza i limiti imposti dal MPEG.
Per le immagini videoregistrate, il JPEG si profila dunque come uno
standard di fatto, accompagnato tuttavia dal MPEG relativo alle immagini
in movimento che non richiedono montaggi od effetti particolari) e dal
GIF.
Perché mai il GIF dovrebbe sopravvivere, e non lo si sacrifica
a favore del JPG?
Perché ha ancora un qualche vantaggio.
In
che formato?
Nei comuni programmi di trattamento delle immagini (dai più semplici
ai più complessi, come Picture Publisher o Photo Shop) è
possibile salvare le immagini sia in GIF che in JPG, o in altri formati.
Quale dei due è migliore? Iniziamo col dire che JPG in genere
è più efficiente, ovvero comprime maggiormente. Ma
lo fa a volte peggiorando le immagini. In generale, si suol dire dunque
che il JPEG va meglio quando lo spazio è assolutamente determinante,
e (anche indipendentemente dallo spazio) quando occorre comprimere
delle immagini "realistiche", ovvero fotografie con molte gradazioni di
colore o di grigi. Quando non vi sono molti passaggi di colore o
di grigi, non solo il GIF conserva la qualità molto meglio
del JPG, ma può addirittura comprimere di più, in modo più
efficiente.
Le immagini "al tratto", ovvero formate di solo bianco e nero, senza
gradazioni di grigio, andrebbero dunque sempre salvate in GIF, perché
si ottengono risultati migliori qualitativamente e in uno spazio
più ridotto. Lo stesso può dirsi per le immagini in bianco
e nero fino ai 16 bit. Da lì in poi le cose si complicano un pochino,
perché il JPG inizia ad essere più efficiente, ma il GIF
sulle immagini in bianco e nero (anche con molte gradazioni) resta loseless,
ovvero non perde assolutamente nulla dell'immagine originaria.
A questo punto c'è spesso qualcuno che dice: "basta che io osservi
l'immagine, se è buona, mi va bene anche che vada perso qualcosa
che non vedo..."
Le cose non sono sempre così semplici, perché voi potreste
salvare sul vostro hard disc un simbolo, un logo o un'immagine che un domani
vi servirebbe più grande, più definita, con maggior qualità.
Ad esempio, potreste salvare un logo adatto a dei biglietti da visita,
e il giorno dopo potrebbe servirvi lo stesso disegno o la stessa immagine
per farne della carta intestata o delle cartellette più grandi.
Non sempre è possibile ripartire con lo scanner, e a volte il risultato
è una catastrofe. E' un esempio, un esempio che non capita tutti
i giorni, ma ve ne potrei portare mille. L'esperienza di chi lavora nel
mondo della grafica porta a non buttar mai via troppe informazioni visive,
perché prima o poi potrebbero venir buone per scopi che all'inizio
parevano improbabili (ad esempio, l'ingrandimento di un solo particolare,
il cropping, ecc.).
Le immagini non compresse di buona qualità possono attribuire
a ciascun elemento (pixel) fino a 16.000.000 di colori. Si tratta di uno
standard definitivo, perché è un numero di toni superiore
a quello che può essere distinto dall'occhio umano. Per attribuire
16.000 di colori, a ciascun elemento (= punto dell'immagine) deve
essere attribuito un numero di bit adeguato, in modo che la loro combinazione
risponda a quel preciso colore. Il numero di bit necessario per ottenere
i famosi 16 milioni di colori è 24. Per i 256 colori ( o 256 toni
di grigio), basterebbero 8 bit.
I valori
possibili
I sistemi che comprimono in modo da non perdere dati possono farlo
con un rapporto di circa 2:1, ovvero sono in grado di dimezzare le informazioni
da registrare, leggere o trasportare. Il JPG disperde un po' di dati, e
peggiora un pochino il numero di passaggi di colore possibili, ma offre
delle compressioni enormi, che possono superare il 100:1. Quindi, l'immagine
richiede solo l'1% dello spazio necessario prima per il colore.
Ci sono molti casi in cui non si vuole perdere qualità. Ecco allora
che il JPG prevede una compressione meno efficiente, ma che non rovina
l'immagine. Il JPG con una compressione tra i 10:1 e i 20:1 offre in effetti
una qualità ancora eccellente, e difficilmente si può distinguere
ad occhio l' immagine originale da quella compressa. Se si regola la compressione
su dei valori tra i 30:1 e 50:1, si ha una piccolissima perdita qualitativa,
che può essere apprezzata da (alcuni esperti, ma che spesso non
iene vista dalle persone comuni. Per contro, lo standard GIF provvede a
tagliare drasticamente i colori già con un livello di compressione
3:1. Il GIF incorpora anche un sistema di compressione supplementare, lo
LZW, che è salito all'onore delle cronache per una controversia
sui diritti e sulla licenza d'uso da parte del suo ideatore. Questo LZW
è eccellente per il solo bianco e solo nero, ma non è così
adatto come il processo del JPG per la compressione delle foto.
Con l'azione dell' LZW in totale si può arrivare a 5:1. Gli
esperti dicono che a parità di degrado del colore il JPG comprime
4-5 volte di più del GIF le foto, ovvero con il JPG si ottengono
files 4-5 volte più piccoli con la stessa qualità dei GIF.
Alcune persone hanno notato che è possibile passare dall'immagine
GIF alla JPG, come del resto da e per gli altri formati.
In caso in cui si abbia una immagine GIF e si voglia ricostituire il
colore, la si può convertire in JPG?
La risposta -purtroppo- è no. Passando da JPG a GIF o viceversa
in realtà non si fa che trascinare dietro lo svantaggio dell'altro
standard, e limitare la qualità dell'immagine con gli svantaggi
dello standard presente.
Quindi, la conversione non ha mai molto significato, se non in caso
di necessità, quando per ragioni tecniche si deve operare in un
programma o con elle piattaforme che non supportano un certo standard,
e occorre ricorrere all'altro. Caso ormai raro, tutti i programmi decenti
oggi supportano sia il GIF che il JPG. |