فرمت‌های فشرده سازی عکس

قرن‌ها پیش بشر برای ثبت یک لحظه نیاز داشت ساعت‌ها بنشیند و یک منظره را نقاشی کند. یا اگر شخصی می‌خواست تصویری از خود به یادگار نگهدارد باید زمان زیادی در یک جا ثابت می‌ماند تا نقاش، تصویر او را روی کاغذ بکشد. این فرایند علاوه بر اینکه زمان زیادی می‌برد، سختی‌های زیادی نیز به همراه داشت. سال‌ها گذشت و انسان‌ها توانستند روش‌های نسبتاً راحت‌تری برای این کار پیدا کنند. اکنون، دیگر نه نقاشی لازم است نه اتاق تاریک و نه نورگیری به مدت 8 ساعت. اکنون هر شخصی همراه خود یک تلفن همراه دارد که در هر لحظه و هر شرایطی، به تعداد دلخواه می‌تواند عکس بگیرد و در حافظه تلفن همراه خود ذخیره کند. ولی از آنجایی که این امر باعث می‌شود فضای زیادی از حافظه تلفن همراه اشغال شود، فرمت‌هایی بوجود آمدند تا این مشکل را رفع کنند. این فرمت‌های فشرده سازی عکس، حجم فایل‌‌ها را به مقدار چشمگیری کاهش می‌دهند؛ در نتیجه افراد می‌توانند فایل‌هایی که حجم زیادی دارند را فشرده کرده و از افت کیفیت آن‌ها نگران نباشند.

استیون جی سسون (Steven J. Sasson) اولین کسی بود که نخستین دوربین دیجیتال را در سال 1975 اختراع کرد. با اینکه استیون مخترع نخستین دوربین دیجیتال بود، قبل از او اولین عکس دیجیتال توسط فرد دیگری گرفته شده بود. نخستین تصویر دیجیتال، عکس یک پسر سه ماهه بود که توسط پدرش راسل کرش (Russell Kirsch) گرفته شد. راسل کرش در سال 1957 اولین تصویر دیجیتالی را در ابعاد 179 در 179 پیکسل گرفت (البته از عبارت پیکسل، سال‌ها بعد استفاده شد). در آن زمان دوربین‌ها قادر نبودند عکس‌هایی را با ابعاد بزرگتر بگیرند و این ابعاد به نظر استاندارد می‌رسید. بعد از مدت‌ها با پیشرفت تکنولوژی، راسل کرش نیز با اینکه سن بالایی داشت به تحقیقات خود ادامه داد. یکی از ایده‌های او این بود که پیکسل‌های زیادی را در رزولوشن‌های پایین جای دهد و کیفیت عکس‌ها را بالا ببرد.

عکاسان و کسانی که از دوربین‌های عکاسی استفاده می‌کنند نیز از مدت‌ها پیش تا به امروز، به دنبال کیفیت بالا هستند و خواستارند فایل‌های تصویری، حجم کمی داشته و فضای کمی را اشغال کنند. در نتیجه برای حل این مشکل و رفع این دغدغه، فرمت‌های فشرده سازی بوجود آمدند تا هر فایلی که ذخیره می‌شود کیفیت بالایی ارائه داده و حجم کمتری از حافظه را اشغال کنند.

معرفی بهترین و پرفروش‌ترین کارت حافظه برای دوربین عکاسی

فرمت فشرده سازی عکس چیست؟

فرمت فشرده سازی عکس، فرآیندی برای کاهش اندازه فایل عکس، بدون افت کیفیت قابل توجه آن است. این کار با حذف اطلاعات زائد و غیرضروری از تصویر انجام می‌شود و نوعی ابزار برای سازماندهی و فشرده سازی استاندارد، جهت ذخیره سازی تصویر می‌باشد. عکاسان و ادیتورها برای تدوین حرفه‌ای و یا غیر حرفه‌ای از این فرمت‌ها استفاده می‌کنند. شاید متوجه این امر شده باشید که جدیداً فرمت‌های زیادی عرضه شده‌اند و علاوه بر به‌روز بودن آن‌ها، کیفیت و جزئیات بیشتری را در خود ذخیره می‌کنند. همچنین در این فرایند اطلاعات خیلی کمی از دست رفته یا که هیچ اطلاعاتی از بین نمی‌رود. این دو مورد نیز به نوع فشرده سازی غیراتلافی و اتلافی مربوط می‌باشد. (همه فرمت‌ها حداقل از یک مورد پشتیبانی می‌کنند).

فشرده سازی اتلافی (lossy)

فشرده سازی اتلافی به این نوع است که هنگام فشرده سازی، شما از جزئیات و اطلاعات عکس مقدار زیادی را از دست می‌دهید. اما حجم فایل تصویری شما در اندازه چشمگیری، برای مثال 85% کاهش پیدا می‌کند. اما اگر دقت داشته‌ باشید، هنگامی که اطلاعات عکس از بین می‌رود، مشخصاً واضح است که کنترل شما بر روی جزئیات تصویر نیز از بین می‌رود.

فشرده سازی غیر اتلافی (lossless)

فشرده سازی غیر اتلافی با اینکه حجم فایل تصویری شما را کاهش می‌دهد، اما به هیچ عنوان از کیفیت عکس شما نمی‌کاهد و به هیچ وجه اطلاعات و جزئیات عکس شما را حذف نمی‌کند. مسلماً در این نوع فشرده سازی شما همه جزئیات را علاوه بر اینکه در دسترس دارید، می‌توانید با کنترل کامل بر روی جزئیات، ویرایش یا تدوین انجام دهید.

انواع فرمت‌های شطرنجی:

BMP: BitMap

این فرمت را مایکروسافت جهت ذخیره سازی فایل‌های گرافیکی در ویندوز طراحی کرده است. از آنجایی که BitMap اطلاعات و حجم هر پیکسل را همانطور که هست ذخیره می‌کند، در نتیجه می‌توان گفت فایل‌های BMP کاملاً غیرفشرده هستند. اگر بخواهیم به مزیت‌های این فرمت اشاره کنیم، می‌توان به سادگی و قابل نمایش بودن آن در همه‌ جا اشاره کرد.

JPEG: Join Photographic Experts Group

فرمت JPEG در سال 1992 توسط Join Photographic Experts Group عرضه شد. نحوه فشرده سازی این فرمت بصورت اتلافی است. حجم فایل‌های این فرمت بسیار پایین است؛ اما با این حال همچنان کیفیت تصویر پابرجاست. این فرمت از تصاویر رنگی 24 بیتی پشتیبانی می‌کند یعنی برای هر کدام از سه رنگ قرمز، آبی و سبز 8 بیت اختصاص داده می‌شود.

JPEG می‌تواند بدون اینکه کیفیت تصویر را کاهش دهد، 10 تا 20 برابر فایل را فشرده سازی کند. همچنین فرمت JPEG به ما امکان برخورداری از 16 میلیون رنگ را در تصویر می‌دهد.

JPEG2000: Join Photographic Experts Group2000

فرمت JPEG2000 پس از JPEG و در سال 2000 عرضه شد. این فرمت، هم از فشرده سازی اتلافی و هم از غیر اتلافی پشتیبانی می‌کند. کیفیت بالاتر و فشرده سازی بهتر این فرمت باعث شده که در تدوین و ویرایش حرفه‌ای فیلم و عکس جزو فرمت‌های پرطرفدار باشد. اما بنا به دلایلی که مربوط به پشتیبانی انواع کمپانی‌ها و علاقه‌ی مردم می‌باشد، فرمت JPEG2000 به اندازه‌ی JPEG به شهرت نرسید. از مزیت‌های این فرمت می‌توان به مقاومت زیاد در برابر خطا و پشتیبانی آن از تصاویر ¹HDR اشاره کرد.

TIFF: Tagged Image File Format

این فرمت یکی دیگر از انواع فرمت‌های مهم است، که علاوه بر افراد مشغول در حوزه عکاسی، در صنعت چاپ بعنوان یکی از اصلی‌ترین فرمت‌ها شناخته می‌شود. ذخیره سازی تصویر در این فرمت بصورت 24 یا 48 بیتی است (یعنی 8 یا 16 بیت برای هر رنگ در هر پیکسل). نکته اصلی این فرمت ساختار برچسب‌دار (Tagged) آن است یعنی اندازه قرارگیری و سایز پیکسل‌ها در کنار هم را مشخص می‌کند. البته این فرمت مانند JPEG رایج نیست و توسط تمامی دوربین‌های عکاسی پشتیبانی نمی‌شود. اما ناگفته نماند که پردازش این فرمت نیز به حد و اندازه فرمت JPEG برای فعالیت‌های حرفه‌ای مناسب است.

GIF: Graphics Interchange Format

این فرمت از سابقه 30 ساله برخوردار است. فرمت گیف از تصاویر 8 تا 256 بیتی پشتیبانی می‌کند و به دلیل استفاده از الگوریتم فشرده سازی (Lempel–Ziv–Welch) LZW حتی برای تصاویر با حداقل رنگ نیز مناسب است. این فرمت نیازی به مجوز ندارد و توسط اکثر کمپانی‌ها ساپورت می‌شود.

PNG: Portable Network Graphics

در واقع این فرمت به دو نوع فرمت png_8 و png_24 تقسیم شده است که به فرمت بدون پس زمینه نیز معروف است.

Png_8: صرفاً از 256 رنگ پشتیبانی می‌کند در نتیجه حجم عکس ذخیره شده در این فرمت بسیار اندک است. اما همچنان کیفیت تصویر حفظ می‌شود و در مواردی که رنگ‌های محدود استفاده شود بسیار مناسب است.

Png_24: قابلیت ذخیره سازی 16 میلیون رنگ را دارد و برای ذخیره تصاویر ترنسپرنت² مناسب می‌باشد.

ناگفته نماند که فایل‌های فشرده شده در این فرمت نیز از کیفیت بالایی برخوردار است. این فرمت یک فرمت غیراتلافی است. کاربرد این فرمت پیشرفته تر از فرمت‌های قبلی است، پس در نتیجه جایگزین بسیار خوبی برای فرمت‌های قبلی از جمله TIFF و JPEG می‌باشد.
این فرمت توسط مرورگرهایی مثل Chrome, Edge, Firefox, Internet Explorer, Opera, Safari ساپورت می‌شود.

WebP: Web Picture

این فرمت توسط گوگل ارائه شده است. در این فرمت عکس‌ها بدون کاهش کیفیت اما با کاهش حجم ذخیره می‌شوند. باعث افزایش سرعت بارگذاری و در نتیجه رضایت کاربر می‌شود. فرمت Webp از هر دو نوع فشرده سازی اتلافی و غیر اتلافی پشتیبانی می‌کند که هم شامل تصاویر متحرک و هم شامل تصاویر شفاف است. فقط یکی از معایبی که دارد این است که توسط برخی از مرورگرها پشتیبانی نمی‌شود.

جابجایی یک عکس از فرمت JPEG و PNG به WebP می‌تواند به صرفه جویی در فضای دیسک سرور و پهنای باند بطور قابل توجهی کمک کند. حداقل فشرده سازی این فرمت 35% است با اینکه کیفیت را همچنان حفظ می‌کند.
فرمت وب‌پی نیز توسط مرورگرهای Chrome, Edge, Firefox, Internet Explorer, Opera, Safari پشتیبانی می‌شود.

HEIF: High Efficiency Image Format

میزان بهره‌وری این فرمت دوبرابر JPEG است. ولی در کیفیت تفاوت خاصی ندارد یعنی کیفیت را حدالامکان حفظ می‌کند. از مزیت‌هایی که دارد این است که عکس‌های بیشتری در خود ذخیره‌ می‌کند. همینطور کمپانی‌هایی همچون Canon, Fujifilm, Apple از این فرمت پشتیبانی می‌کنند.

RAW

اگر در حوضه عکاسی مشغول هستید بهتر است بدانید هیچ عکسی بدون فرمت ذخیره نمی‌شود. فرمت RAW همان عکس خام بدون فرمت است که مردم گاهاً آن را در کنار عکس روتوش شده خود می‌خواهند. در واقع عکس خام همان عکسی است که بلافاصله پس از عکاسی در فرمت RAW ذخیره شده است.
این فرمت نیز بجای فرمت JPEG استفاده می‌شود اما هیچ تغییری در پردازش جزئیات انجام نمی‌دهد پس حجم آن هیچ تغییری نمی‌کند و از JPEG بیشتر است. یکی از شایع‌ترین مزیت آن این است که چون جزئیات زیادی از عکس را در خود ذخیره می‌کند، عکاسان کنترل بیشتری بر روی عکس‌ها جهت ادیت و ویرایش دارند.

انواع فرمت‌های بُرداری:

SVG: Scalable Vector Graphics

این فرمت از انواع فرمت‌های برداری است. این فرمت توسط کنسرسیوم وب World Wide Web (مسئول اصلی استاندارد‌های وب) ارائه شده است. فرمت SVG اطلاعات تصاویر یا بطور ساده شکل تصاویر را بصورت هندسی ذخیره سازی می‌کند. این فرمت توانایی این کار را دارد که تصویر شما را بصورت یک فایل متنی ذخیره کند؛ یعنی فشرده سازی به شکل متنی نیز انجام می‌گیرد. SVG برای هر وکتور (تصویر برداری) مفید است اما بیشتر در تصاویر نمایشی در وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌ها استفاده می‌شود.

مزایای فشرده سازی عکس:

• کاهش فضای ذخیره سازی: عکس‌های فشرده شده فضای کمتری اشغال می‌کنند. این امر برای ذخیره سازی آن‌ها در هارد دیسک، حافظه‌های جانبی و یا اشتراک گذاری آن‌ها بصورت آنلاین بسیار مفید است.
• سرعت بارگذاری بیشتر: عکس‌های فشرده شده سریع‌تر بارگذاری می‌شوند. در نتیجه برای وب سایت‌ها، برنامه‌های موبایل و سایر رسانه‌های دیجیتال مفید هستند.
• صرفه جویی در پهنای باند: عکس‌های فشرده شده پهنای باند کمتری مصرف می‌کنند که برای انتقال آنها از طریق اینترنت بهتر است.

معایب فشرده سازی عکس:

• کاهش کیفیت: فشرده سازی عکس‌ها می‌تواند منجر به کاهش کیفیت تصویر شود. این امر به ویژه در عکس‌هایی با جزئیات زیاد یا رنگ‌های ظریف قابل توجه است.
• سازگاری: همه برنامه‌ها و دستگاه‌ها از تمام فرمت‌های فشرده سازی عکس پشتیبانی نمی‌کنند. این امر می‌تواند منجر به مشکلاتی در باز کردن یا مشاهده عکس‌های فشرده شده در برخی دستگاه‌ها شود.
• پیچیدگی: برخی از فرمت‌های فشرده سازی عکس می‌توانند پیچیده باشند و استفاده از آن‌ها دشوار باشد.

انتخاب فرمت فشرده سازی عکس مناسب به نیازهای شما بستگی دارد. اگر به دنبال صرفه جویی در فضای ذخیره‌سازی هستید، می‌توانید از فرمتی با فشرده سازی بالا مانند JPEG یا WebP استفاده کنید. اگر کیفیت تصویر برای شما مهم‌تر است، می‌توانید از فرمتی با فشرده سازی بدون اتلاف مانند PNG استفاده کنید.

1. HDR: این قابلیت در عکاسی و فیلم‌برداری با نوردهی‌های متعدد، یک صحنه را ثبت و سپس با ترکیب آن‌ها، تصاویر یا ویدیویی با محدوده دینامیکی بیشتر از فریم‌های گرفته شده اولیه خلق می‌کند. ↩︎
2. ترنسپرنت: تصاویری که پس زمینه ندارند و یا تصاویری که بر روی صفحه شطرنجی هستند. ↩︎