Recensione ImgZilla (III): Dal punto di vista del fotografo, il JPEG compresso è ancora adatto al post-produzione?

Le prime due parti hanno contato "quanti GB risparmiati, quanto valgono". In questa non si parla di fatture, ma si risponde solo a una domanda che interessa veramente i fotografi: consegnare una foto JPEG a ImgZilla, cosa cambia esattamente e quali sono i costi che dovrai affrontare in Lightroom / Photoshop / Capture One. I dati provengono da un test con lo stesso lotto di 32.188 foto JPEG dirette da fotocamere / smartphone usate nelle prime due parti, più un confronto a byte per byte su oltre 200 coppie di file.

Uno: Rispondere subito alla domanda più tagliente: il bit depth è stato tagliato?

La preoccupazione più comune nel mondo fotografico per la "compressione" è: il mio 12 bit, 14 bit verrà compresso in 8 bit.

Questo timore colpisce l'oggetto sbagliato. Distinguiamo prima due cose:

Bit depth (profondità di colore): quanti bit vengono usati per registrare ogni canale di colore. 8 bit = 256 livelli per canale, 14 bit = 16.384 livelli. Il bit depth determina quanto puoi spingere nelle zone scure e nel cielo nel post-processing senza andare in banding.
Densità del file (bit per pixel / bpp): dimensione del file ÷ numero di pixel. Nel post precedente abbiamo visto la classificazione in base a bpp — misura "quanti byte vengono spesi per pixel per salvare questa immagine", è l'oggetto della compressione ed è una questione a sé stante rispetto alla profondità di colore.

ImgZilla comprime il secondo (densità), non tocca il primo (bit depth). E per quanto riguarda il JPEG, la questione del bit depth non si pone affatto:

Campionando 209 coppie di originali / immagini comprimite, leggendo i marcatori SOF del JPEG a turno: la precisione prima e dopo la compressione è tutto 8 bit.

La ragione è semplice — il JPEG di base è definito dagli standard come 8 bit per canale. Le JPEG dirette dalle fotocamere non hanno mai parlato di 12 bit, quindi ImgZilla non può nemmeno "abbassarle".

Dove sono i dati 12 / 14 bit? Solo nei RAW. E i formati supportati da ImgZilla sono gif / png / jpg / jpeg / svg / heic / heif / webp / avif — nessuno di questi è un formato RAW (CR2, CR3, NEF, ARW, RAF, DNG non sono in elenco, trascinarli dentro li farà ignorare direttamente). Le tue "pellicole digitali" non entrano affatto nel suo processo di elaborazione, quindi sono naturalmente al sicuro.

Conclusione di questa sezione: il JPEG non ha bit depth da abbassare, entra 8 bit ed esce 8 bit; i RAW non vengono toccati. il bit depth non è la preoccupazione di questo articolo — quello che conta davvero è vederne le due sezioni successive.

Due: Allora, cosa è cambiato davvero: una ricodifica lossy completa

Il modo in cui ImgZilla elabora il JPEG non è "ottimizzazione lossless sul file originale", ma decodifica l'intera immagine e la ricodifica. Il processo completo è:

Leggi JPEG
→ Decodifica in pixel RGB a 8 bit
→ Riporta in YCbCr
→ Ri-quantizza secondo tabelle di quantizzazione fisse (qualità efficace circa 70)
→ Ricalcola le tabelle Huffman ottimali
→ Esporta come JPEG progressivo

In questo processo, il passaggio di "ri-quantizzazione" è lossy. Più grossa è la tabella di quantizzazione, più dettagli ad alta frequenza vengono persi e più piccolo è il file. Usando la forza della tabella di quantizzazione (somma dei passi di quantizzazione, numero maggiore = quantizzazione più aggressiva) sui file campionati:

	Forza della tabella di quantizzazione (mediana)
Foto originale da fotocamera / smartphone	1858
Immagine compressa ImgZilla	6852

La forza di quantizzazione è circa 3,7 volte quella dell'originale. Questa è una vera e propria seconda quantizzazione — non è "riordino senza perdita", ma una nuova perdita di dettagli ad alta frequenza.

Ci sono due cose che non cambiano:

Risoluzione: nessun pixel si sposta. Statistica su tutte le 32.188 immagini per il campo dimensions_changed, in tutti i casi è false. ImgZilla non ridimensiona, non ritaglia, tutto il risparmio di volume deriva dalla ricodifica.
Il bit depth non cambia (vedi sezione precedente), entra ed esce 8 bit.

Cambia una cosa che non influenza la qualità visiva: l'output è un JPEG progressivo (l'originale è quasi sempre di base). Il progressivo è migliore per l'esperienza di caricamento delle pagine web, non costa nulla per la qualità visiva, e Lightroom / Photoshop / Capture One possono leggerlo normalmente — solo alcuni software molto vecchi potrebbero non riconoscerlo.

Tre: L'aspetto che influisce di più sul post-produzione: il campionamento cromatico è forzato a 4:2:0

Questa è la notizia che ogni fotografo dovrebbe conoscere in questo articolo.

Il JPEG usa "campionamento cromatico" per risparmiare spazio — l'occhio umano è sensibile alla luminosità ma non alla risoluzione del colore, quindi è possibile rendere la risoluzione delle informazioni cromatiche inferiore a quella della luminosità:

4:4:4: cromatico e luminoso hanno la stessa risoluzione, le informazioni colore sono più complete.
4:2:2: risoluzione cromatica dimezzata nella direzione orizzontale. Molti fotocamere, e alcune fotocamere telefoniche, usano questo per le JPEG dirette.
4:2:0: risoluzione cromatica dimezzata in entrambe le direzioni (orizzontale e verticale), solo 1/4 della risoluzione della luminosità. La stragrande maggioranza delle JPEG "ottimizzate per il volume" usa questo.

Campionando 209 coppie di file, vediamo il campionamento cromatico prima e dopo la compressione:

Campionamento cromatico	Originale	Immagine compressa ImgZilla
4:4:4	1	0
4:2:2	128 (61%)	0
4:2:0	80 (38%)	209 (100%)

Dopo la compressione il 100% è 4:2:0. Di questi, il 61% delle immagini scendono dal 4:2:2 — la risoluzione cromatica verticale è dimezzata e non è invertibile.

Come si manifesta questo nel post-produzione

La riduzione della risoluzione cromatica, se guardi un'immagine non modificata, nella maggior parte dei casi non si nota. Il problema sorge quando la modifichi:

Color grading / Split toning: aumentare la saturazione, spostare HSL, fare color grading — i bordi dei blocchi di colore inizieranno a mostrarsi, specialmente in le transizioni di luminosità della pelle, il gradiente dal cielo all'orizzonte in aree grandi e lisce.
Selezione / Maschere / Ritrattazione basate sul colore: le maschere a range di colore di Lightroom, il range cromatico di Photoshop, il keying del chroma key — tutto questo consuma la precisione dei bordi cromatici, dopo il 4:2:0 i bordi saranno irregolari e con denti.
Bordi colorati ad alto contrasto: testo rosso e nero, luci al neon, rami in controluce — il 4:2:0 lascerà dei "sovrapposti" colorati in questi punti.

Effetto cumulativo

Con una qualità efficace di circa 70 e 4:2:0, è un punto di lavoro "compressione". Un'immagine originale di qualità 92, 4:2:2, può sopportare una gamma di spostamenti molto maggiore nel post-processing rispetto alla stessa immagine compressa a qualità 70, 4:2:0. Se poi consideri che "dopo averla compressa la modifichi e salvi di nuovo" — hai due round di ricodifica lossive accatastate insieme.

Quando questo aspetto non ha importanza

Se la tua immagine originale è già 4:2:0 (molte fotocamere telefoniche di fascia media/bassa, vecchi modelli, e qualsiasi immagine già ottimizzata per il web), la ricodifica di ImgZilla non comporta perdite cromatiche extra — semplicemente converte l'immagine verso un punto di lavoro simile all'originale. È anche per questo che la compressione di questo tipo di immagini è bassa (vedi la sezione sulla risoluzione: iPhone risparmia solo il 70,7%, mentre i 12MP generici più "grassi" possono risparmiare l'80%).

Quattro: Metadati: EXIF / XMP / ICC persi tutti

ImgZilla rimuove i metadati per impostazione predefinita. Campionando 209 coppie di file, confronto prima e dopo la compressione:

Metadati	Originale presente	Compressa conservata
EXIF (parametri di scatto)	204	0
XMP (valutazione / parole chiave / copyright)	134	0
ICC (file di descrizione del colore)	2	0

Spostiamoci punto per punto su cosa viene perso:

EXIF: apertura, tempo di esposizione, ISO, focale, modello di obiettivo, modello di corpo, orario di scatto, coordinate GPS, campo copyright — tutto è andato. Per chi fa catalogazione di libreria, analisi dei parametri di scatto o ha bisogno che le informazioni di copyright viaggino con il file, questo è un colpo duro.
Marcatore di orientamento (EXIF Orientation): questa va citata a parte, perché influenza direttamente la visualizzazione. Molti fotocamere e vecchi smartphone non ruotano fisicamente i pixel "in scatto", ma scrivono solo un marcatore di orientamento. Se il marcatore viene rimosso, le foto scattate in verticale appaiono in orizzontale in alcuni software — la ricodifica con libjpeg non ti ruota automaticamente i pixel. La maggior parte dei telefoni di fascia alta moderni ha già rotazione fisica + marcatore corretto, quindi non è influenzata; ma se usi fotocamere o vecchi dispositivi, meglio verificare prima la compressione.
XMP: le stelle, le bandiere, le parole chiave, i titoli, le dichiarazioni di copyright che hai impostato in Lightroom / Bridge — se sono salvate nel file XMP (non in sidecar o nel database della cartella), dopo la compressione spariscono.
File ICC di descrizione del colore: in questo campione quasi nessuno ha un ICC incorporato (sRGB senza tag), quindi questo test non l'ha scattato. Ma se il tuo flusso di lavoro prevede l'output Display P3 o Adobe RGB, l'ICC incorporato verrà rimosso, e il player potrà solo interpretare in sRGB, il colore apparirà spento o sfalsato. Attenzione particolare a questo punto nel flusso di lavoro a largo spettro.

Nelle impostazioni c'è un'opzione per "conservare i metadati", ma se i metadati sono importanti per il tuo flusso di lavoro, la soluzione più sicura è: non usarlo per comprimere sul posto le immagini che vuoi conservare — conserva gli originali.

Cinque: Quando accettare questi costi

Riassumendo le tre sezioni precedenti, il trattamento di ImgZilla sul JPEG è: 8 bit invariato, risoluzione invariata, cromatico ridotto a 4:2:0, qualità ridotta a circa 70, metadati svuotati, in cambio un volume medio di -76,8%.

Questo scambio è conveniente nei seguenti scenari:

Consegna a clienti per visionare anteprime, portfolio web, contributi ai social. Queste immagini verranno comunque compresse di nuovo dalla piattaforma, quindi 4:2:0 + qualità 70 è quasi impercettibile per l'utente finale, mentre il volume può essere tagliato di quasi tre quarti — caricamento veloce, carico veloce, fatture per image hosting e CDN più basse (già calcolato nelle prime due parti).
JPEG archiviate a lungo termine dopo aver selezionato e scartato le foto. Per tenerle come registro, immagini non destinate a tornare nel post-processing.
Invio immagini via WeChat / email o invio materiali ai colleghi — i tempi di trasmissione si riducono sostanzialmente in proporzione al volume.

La condizione è: usare prima la finestra di confronto integrata (⌘D) per verificare tu stesso. ImgZilla mostrerà l'originale / comprimito a fianco a schermo intero, puoi ingrandire fino ai pixel reali per confrontare punto per punto. Per chi è sensibile alla qualità, non fidarti della frase "non si nota la differenza", vai a 100% e guarda tu stesso la parte che ti interessa di più — la pelle, il cielo, i bordi dei capelli.

Sei: Quando non usarlo per comprimere

JPEG su cui devi fare modifiche significative in Lightroom / Photoshop / Capture One — specialmente quando non hai il RAW, solo il JPEG. Ogni margine di tolleranza per la modifica su questo tipo di file è prezioso, non sprecarlo in anticipo. Tieni gli originali e comprimi solo quando esporti la versione finale dopo aver finito di modificare.
Biblioteche di catalogazione che richiedono la conservazione di EXIF / copyright / GPS / stelle e parole chiave.
Consegna Display P3 / Adobe RGB — l'ICC verrà rimosso.
I tuoi RAW — non vengono influenzati (ImgZilla non li tocca affatto), ma non aspettarti che questo strumento aiuti a "sgrassare" i RAW, non è il suo compito.

In una frase: ImgZilla è adatto per comprimere i "prodotti finali", non per comprimere i "componenti intermedi" che verranno elaborati di nuovo.

Sette: Appendice dati: questo lotto di 32.188 JPEG diretti

Stesso campione delle prime due parti, 16 sottocartelle, senza filtri, compressione sul posto.

Complessivo

| | Volume | Relativo all'originale |
|---|---|
| Foto originale da fotocamera / smartphone | 99,9 GB | — |
| Immagine compressa ImgZilla | 23,1 GB | -76,8% |

Media per file da 2,96 MB a 0,69 MB. La media aritmetica del rapporto di compressione per file è un risparmio del 76,6%, la mediana 77,3%, che si allinea quasi perfettamente con il 76,8% calcolato sui byte totali.

Per risoluzione: la differenza di spazio risparmiato varia molto per dispositivo

| Dimensioni di uscita | Numero di file | Percentuale | Risparmio medio per file |
|---|---|
| 4000×3000 (generico 12MP, spesso Android / compatta) | 19867 | 61,7% | 80,1% |
| 4032×3024 (Main camera iPhone 12MP dimensione predefinita) | 3529 | 11,0% | 70,7% |
| 3456×4608 (16MP verticale) | 2631 | 8,2% | 76,9% |
| 4608×3456 (15,9MP) | 903 | 2,8% | 54,8% |
| 1600×1200 | 257 | 0,8% | 51,4% |

(I modelli sono stimati in base alla risoluzione di uscita, non dalla lettura EXIF — l'EXIF non è più recuperabile nei dati compressi.)

Stesso strumento, stesso lotto di originali intoccabili: il risparmio più alto (80%) e quello più basso (55%) differiscono di 25 punti percentuali. La differenza è tutta nell'originale stesso: la pipeline JPEG delle fotocamere Apple è più aggressiva nella quantizzazione e più compatta nell'encoding, già vicina al limite ragionevole in fabbrica; molti dispositivi economici / vecchi usano tabelle di quantizzazione fisse più conservative, con parti "grasse" che non sono state toccate. Più grandi sono le mirrorless di fascia alta, più le JPEG dirette sono "sottili", lasciando meno spazio per una compressione secondaria — non è male, è che il tuo originale non era poi così sprecone.

Distribuzione per file

| Percentuale risparmiata | Numero di file | Percentuale |
|---|---|
| 90%–100% | 866 | 2,7% |
| 80%–90% | 11375 | 35,3% |
| 70%–80% | 15244 | 47,4% |
| 60%–70% | 3349 | 10,4% |
| 50%–60% | 398 | 1,2% |
| Sotto il 50% | 956 | 3,0% |

Il 82,7% delle foto risparmia tra il 70% e il 90%. Per i quantili: più della metà risparmia oltre il 77%, anche i peggiori 10% risparmiano circa il 68%, solo circa il 1% (p99) risparmia meno del 40%.

Alcuni estremi

| | Originale | Compressa | Risparmiato |
|---|---|
| Rapporto di compressione più alto | 3,55 MB (4000×3000) | 100 KB | 97,2% |
| Risparmio massimo per singolo file | 17,9 MB (4000×3000) | 1,13 MB | 16,8 MB |
| Minor rendimento | 70 KB (1242×1242) | 68,8 KB | 2,1% |

Otto: Note sui dati e sul test

Ambito del campione: i numeri sulla compressione complessiva, per risoluzione e per distribuzione per file provengono da questo test su 32.188 JPEG dirette da fotocamere / smartphone, riflettendo i risultati di questo campione, non significa "ImgZilla comprime in media il 76,8%". I risultati varieranno a seconda della fotocamera, del modello e delle impostazioni di esportazione.
Selezione del campione: i file sono stati compressi in blocco senza filtri o pulizia, secondo le 16 sottocartelle originali.
Attribuzione del modello: la classificazione per risoluzione è stimata in base alla dimensione di uscita, non dalla lettura EXIF (l'EXIF non è più recuperabile nei dati compressi); la stessa risoluzione può provenire da diversi dispositivi.
Confronto a byte è un campionamento: le conclusioni sul campionamento cromatico, bit depth, tabelle di quantizzazione e metadati provengono dall'analisi a byte dei marcatori JPEG su 209 coppie originali / immagini comprimite estratte casualmente, non dall'intero lotto di 32.188 file.
Statistiche: il 76,8% complessivo è "byte totali risparmiati ÷ byte totali originali"; la media aritmetica del rapporto di compressione per file è 76,6%, la mediana 77,3% già indicata nel testo. Le unità di volume sono basate su 1 GB = 10⁹ byte.
Parametri di compressione: i parametri sono fissi, non ci sono slider di qualità / campionamento nell'interfaccia. È una scelta di progettazione — i parametri sono stati bilanciati in una zona "quasi visivamente senza perdita". I fotografi abituati a regolare manualmente la qualità / il campionamento dovrebbero prestare attenzione a questo punto.
"Visivamente senza perdita" non significa "senza perdita": la vera lossless (pixel identici) è solo PNG e SVG; il JPEG è una ricodifica lossy, i parametri sono scelti in una zona quasi impercettibile all'occhio umano. La finestra di confronto integrata permette la verifica a pixel per pixel.
Ambiente di esecuzione: tutto è stato svolto in locale, le immagini non si connettono a internet, non vengono caricate (eccetto il check di acquisto sull'App Store).

Vuoi provare tu stesso? La versione gratuita di ImgZilla comprime 10 foto al giorno, il credito viene addebitato solo se la compressione ha successo. Prendi alcune delle tue foto più critiche — ritratti, cielo, capelli in controluce — comprimile, usa la finestra di confronto a 100% e guarda tu stesso, poi decidi se affidare all'intero archivio questo strumento.

Mac App Store: https://apps.apple.com/app/apple-store/id6749323539?pt=127227004&ct=v2&mt=8
Per saperne di più: https://imagetool.app/ImgZilla

Requisiti di sistema: macOS 12.3 o superiore.