JPEG画像は圧縮アーティファクトが発生しやすいことは誰もが知っています。つまり、画像が開かれ（変更されているかどうかに関係なく）、再保存されるたびに、同じ破壊的なプロセスを使用して写真の色調構造が再圧縮されます。ファイルを再圧縮すると、常に追加の詳細が失われます。 JPEG画像が何らかの方法で調整されるたびに、元の256レベルの色が再配布され、詳細が失われます。
JPEGファイルはさまざまなレベルのファイル圧縮を提供し、編集と保存を繰り返すとさらに劣化します。
ただし、これはJPEGの制限の中で最も少ないものです。
まず第一に、JPEGは元々長い過去の時代のために設計された古いフォーマットです。写真の専門家のグループ（Joint Photographic Experts Group）は、非常に大きな画像ファイルサイズを削減するという単一の目的のために1986年に結成されました。
- 古いCRT（Cathode Ray Tube）コンピューターモニターに表示するには–基本的にチャンネルチューナーのない古いテレビセット
- 最高の放送テレビ規格に対応するように設計された、駆け出しの（遅い）インターネットを効率的に移動するため
- サイズと携帯性のためにそれらを圧縮するため。最初のJPEG仕様は、1992年にリリースされ、1994年に再び承認されました。
25年以上経った今でも、同じフォーマットが使用されています！
プログラムの価格
デジタル画像の多くの要素は、JPEGファイル圧縮で変更されます。確かに、その過程で大量のディスク領域が節約されますが、イメージの他の重要な部分は破棄されます。
まず、完全なRGB信号が、YCbCrと呼ばれるアナログTVに使用される省略された色空間に変換されます。 CRTディスプレイは、赤、緑、青の電圧信号で駆動されますが、RGB信号の保存には冗長データが含まれます。ほとんどの輝度（明るさ）情報（Yチャネル）は保持されますが、2つのカラーチャネル（赤と青）の範囲は大幅に縮小されます。
JPEGプロセスでクリップされたハイライトは、RAWファイルに引き続き存在します。
オリジナルのRGBカメラ画像（TIFF、PSD）には、大量の色が含まれています。その多くは人間の目では区別できません。 JPEGの最終目標は体脂肪ゼロであるため、画像の基本的な解釈が定義され、256色が識別されると、ほとんどすべての「余分な」色が削除され、色範囲の単なる骨格が残ります。
色はビット深度として特徴付けられます。フルカラーとカラーなしの間の測定された小さなステップの数。人間は理想的な照明の下で各色の200レベルしか知覚できません。
問題
どの色を除去するかについての決定は、各画像の色調構造を人間が評価するのではなく、CookieカッターのJPEGテンプレートによって事前に指定されています。 JPEGは、すべての画像の色を無差別に制限します。 1つのテンプレートですべてに対応できます。余分な情報は破棄されます。
基本的に、JPEG圧縮は、脂肪の減少ではなく、体の一部の除去による体重減少のようなものです。食事よりも切断の方が多いです。後で説明するように、JPEGファイルの作成は理想的な最終形式ですが、画像編集には最適ではありません。
JPEGは、基本的な人間の視覚制限を利用します。個々の色を識別するよりも、色調を見ることができます。これが、低照明条件でのみ形状が表示される理由です。基本的な明るさはJPEGで保持されますが、色の多くはダウンサンプリングされます。
このプロセスの次の多段階の高数学変換は、非常にすぐに気が遠くなるようなものになるため、視覚の制限に基づいて、非常に複雑な8×8ピクセルの行列計算が行われるとしましょう。真の光学的幻想的なブードゥーは、各画像の「重量」をさらに減らすために働いています。この大量減量プログラムの脆弱性は、JPEGの色がハイライトで最も弱く、画像を再保存したときに厄介なアーティファクトを表示する可能性があることです。これらの圧縮計算はすべて、JPEG画像が再保存されたときに再度実行されます。
JPEG圧縮の基本には、8ピクセルのブロックを含む複雑な定式化が含まれます。各ブロックの値は、人間の目で区別するのが難しい色の変化を排除するために、量子化され、同様の色に蒸留されます。
JPEGファイルは通常、ファイルのサイズと内容が変更されていない限り、元のPSDまたはTIFFファイルのサイズを90％縮小し、画質の低下はほとんど感じられません。同様の色調の重要な領域（空、建物の表面など）を含む画像は、このファイル圧縮形式の恩恵を最も受けます。
量子化
このJPEG規格は、色深度の問題であるほど、画像の解像度の問題ではありません。ピクセル数は減りませんが、色数は減ります。 「ピクセル化された」外観は、ピクセル数の減少ではなく、それらのピクセルの色品質の低下によって引き起こされます。目に見える損失は、編集されたファイルが再保存されたときの最初の8×8ピクセルマトリックスへの変更に起因します。
1992年には、256トーンの制限や、sRGBの色域など、テレビが放送できるよりも高品質の画像を作成することは考えられませんでした。 1992年には、これは最先端のものであり、長年にわたって業界に役立ってきました。
14ビットセンサーは、各RGBチャネルで16,000レベルの色をキャプチャできます。
しかしその後、シリコンバレーは、8ビット以上の画像を処理できるカメラ画像センサーとプロセッサーを開発しました。つまり、デジタルメーカーは、画像に2倍の色レベル（10ビットまたは1000レベルの色）が含まれるカメラの構築を開始しました。
次に、「ディープビット」画像は、すべてを変えたPhotoshop内のAdobeによって調整されました。この新しく拡張された色深度をサポートするために、はるかに大きな色空間が開発されました。 （ビット深度は、画像の範囲をピクセルのゼロカラーとフルカラーの間のはるかに小さなステップに分割する方法にすぎないことに注意してください）。
深い（色）空間
私の友人であるブルースフレイザー（カラーマネジメントの父）は、アドビと協力して、アドビRGBとして知られているものを作成しました。その後、ColorMatchRGBと呼ばれるより大きな色空間が開発されました。その後、さらに大きな色空間が開発され、ProPhotoRGBとラベル付けされました。これらの3つの色空間はすべて、JPEGの256レベルの制限を超えています。
ただし、これらの大きな色空間のいずれかで画像を編集した場合でも、JPEGとして保存すると、チャネルごとに自動的に8ビット（256レベル）に縮小されます。
ビット深度は、フルカラーとカラーなしの間のトーンの尺度です。 JPEG画像は、一般的に信じられているように、画像の解像度ではなく、画像のビット深度に影響を与えます。 JPEGファイルを再保存するたびに、色の損失が増加し、画像の鮮明さが低下します。
カメラJPEG
カメラに保存されたJPEGファイルは、画像がキャプチャされたときに設定されたカメラ設定によって「整形」されます。イメージセンサーによって収集された画像データに適用されるアルゴリズムは、カラーモデル（sRGB、Adobe RGB、およびProPhoto RGB）、シャープニング設定などを反映します。
圧縮について一言。圧縮は、JPEGの制限を説明するための用語としてはおそらく正確ではありません。圧縮は、マーサ叔母がガードルを使用して自分自身を小さな「コンテナ」に圧縮するときに行うことのように聞こえますが、それはまったく別のことです。彼女が減圧されても、マーサおばさんはまだそこにいます。
JPEGは「不可逆」圧縮を使用します。これは、実際には、一部のパーツが完全に破棄（または削除）されたことを意味します。マーサおばさんは、ガードルが彼女の永久的な「喪失」に役立つことを願っています。
画像圧縮は略語のようなものだと考えてください。 JPEGファイルがディスクに保存されると、カメラのイメージセンサーによってキャプチャされたデータは、写真を撮るときのカメラの色設定によって決定される一般的な型に圧縮されます。
写真が完成しました
このJPEGプロセスは、フォトフィニッシャーの時期尚早な役割を効果的に果たし、シーンの独自の解釈を打ち消します。カラー画像ごとに4000〜16,000レベルで始まったものが、色の骨格だけを含む256レベルの画像に縮小され、色調（または色）を調整する余地がほとんどなくなります。
暗いトーンと明るいトーンの両方がJPEGテンプレートによってクリップされましたが、RAWファイルから復元されました。
256レベルのJPEG制限により、明るいトーンが白に、暗いトーンが黒に早まってクリップされることがよくあります（上のグレースケールが上）。 RAW画像を使用すると、ユーザーは失われたように見える詳細を復元できます（下部のグレースケール）。
既存のシーンの明るさ（ビット深度）とコントラスト（色調範囲）をキャプチャするようにカメラ設定が完全に設定されていない場合、JPEGでレンダリングされた写真は回復の余地がほとんどありません。
最終的に、すべての画像は、公開で共有されるか、印刷物として作成される前に、256レベルのファイルに縮小されます。それが写真の本質です。 256レベルを超える色を再現できる印刷デバイスは非常に少なく、たとえ再現できたとしても、人間の目はそれらの余分な色を見ることができませんでした。
デジタルカメラは最大数兆色をキャプチャできますが、人間の視力は200未満の個々の赤、緑、青の色を認識します。
JPEGで十分ですか？
では、各色のレベルが200を超えることができない場合（およびJPEGは256を提供する場合）、なぜ何十億ものRAWファイルとしてキャプチャする必要があるのでしょうか。簡単な答え…これらの過剰なレベルは、色レベルと彩度を、プリンターが印刷し、人間が観察するのに最も視覚的に理想的な256トーンに押し上げるための十分な余裕を提供します。詳細を最適化することがすべてです。
ビーチシーンのダイナミックレンジがJPEGの「テンプレート」を超え、ハイライトの詳細が失われたように見えましたが（左）、RAWファイルには保持されていました（右）。
結論
では、これから何を取り除くことができますか？
まず、JPEGは写真ファイル形式の最も基本的なものであり、すべてのキャプチャ前の照明係数が現在のカメラ設定と一致する場合にのみ（カメラファイルとして）理想的です。次に、保険証券として高レベルのJPEGファイルとRAWファイルの両方を記録するようにカメラを設定するのが常に最善です。そして第3に、RAWファイルとして保存されたブリッジされていない画像データにより、シャッターボタンをクリックしたときに心が知覚したものに（可能な限り近い）最終的なJPEGを整形できます。
JPEGは、最終的に使用したいデジタルファイル形式ですが、必ずしも最初から使用したい形式であるとは限りません。すべての製造プロセスには無駄な要素があり、デジタルイメージングも例外ではありません。少なすぎるより多すぎる方が良いです。常に必要以上のものから始めてください。
体重を減らすつもりですが、スケジュールどおりに行ってください。