Qualità ottimale JPEG

[gerarcone]

Buondì!
Vi vorrei fare una domanda: esiste una qualità ottimale per il JPEG oltre la quale non conviene andare? Mi sono costruito il grafico seguente, segnandomi tutti i valori della dimensione del file che mi segnalava "Salva per il web" di Photoshop cambiando i vari valori di qualità, da 0 a 100, e l'ho fatto per tre file, con un numero basso, medio ed alto di dettagli.



Come potete vedere, superato il valore 50 per la qualità il grafico cambia pendenza, e cambia di nuovo dopo 70. Da quel punto in poi la dimensione del file cresce molto velocemente al crescere della qualità. Naturalmente un'immagine con più dettagli occupa più spazio su disco a parità di qualità, ma è interessante vedere come la pendenza delle curve sia simile.

Finora tutte le foto che ho postato su internet le ho settate al 90% della qualità, ma guardando il grafico riflettevo sul fatto che forse è più conveniente scegliere un valore più basso, il che permette di risparmiare molto spazio (moltiplicate i Kb risparmiati per "n" foto ed avrete una discreto numero di MB ).

Secondo voi c'è un modo (rigoroso) per rendersi conto al di sotto di quale soglia di qualità gli artefatti si fanno notare in modo apprezzabile?

Ho aperto un nuovo topic proprio in questo senso, perché al di là di tutti i tutorial sul "salva per il web" che ho trovato, mi sembra che nessuno si sia mai posto il problema di confrontare seriamente più immagini salvate con una differente qualità per trovare un valore ottimale. Un po' come si fa con le prove delle macchine fotografiche su dpreview.

Dite la vostra se vi va, e se il topic è troppo da "salotto informatico" si può anche chiudere/cancellare, da parte mia nessun problema

[Robertphotolatex]

Le tue stesse rilevazioni le avevo fatte anch'io anche se in modo molto meno professionale....

Per la pubblicazione sul web infatti uso un 70/80 di solito, valore ricavato appunto osservando la dimensione del file in rapporto alla compressione...

[AleZan]

Bel lavoro, interessante.

Mi vengono al volo alcune considerazioni:
1) se il mio obiettivo è il miglior rapporto qualità/compressione, quindi se sto cercando di ridurre al max. le dimensioni del file senza perdere troppa qualità, applicherò una "Qualità" tra il 50 e il 70%. Se comprimo di più non guadagno molto in termini di Kb, se comprimo meno la curva sale vertiginosamente.
2) se invece cerco la qualità in assouto, non guardo il grafico e comprimo il meno possibile. Oggi il costo di memorizzazione è così basso che non mi pare il caso di risparimiare a scapito della qualità.
3) non credo che sia possibile stabilire univocamente un livello di compressione oltre il quale si generano artefatti troppo vistosi: dipende non solo dal numero di dettagli, ma anche da altri fattori come il contrasto generale, le dimensioni di stampa.... Tutti fattori variabili da foto a foto.

ciao

[gerarcone]

[AleZan]

[gerarcone]

[AleZan]

La risposta sta nell'analisi matematica dell'algoritmo di compressione del JPEG. Che è pubblico, quindi lo trovi in giro.

In pratica più aumenti la compressione, più concedi all'algoritmo del JPEG di scartare delle informazioni.

Se queste informazioni sono pixel in un cielo azzurro, artefatti non ne vedrai (e la compressione sarà più efficiente). Se invece sono pixel che disegnano le foglioline di un albero, ogni informazione "buttata via" provocherà un artefatto.

Se ingrandisci spaventosamente un JPEG vedi chiaramente che la compressione lavora a matrici di 8x8 pixel, e vedi come e dove si generano gli artefatti.

[gerarcone]

[AleZan]

Ah, ok... usiamo lo stesso termine per descrivere due cose diverse.
Io per "artefatto" non intendo i "quadratoni" 8x8 pixel che caratterizzano tutti i JPEG, ma la "sporcizia" che si determina dentro i quadratoni e al confine tra di loro. Sicuramente sono io a usare impropriamente il termine, ma è quello che intendevo. Nel senso che guardando la foto al 100% è questo problema che si nota prima ancora di percepire i quadratoni.

In questo senso l'immagine più dettagliata è più sporca, una volta super-compressa.
L'immagine meno dettagliata osservata al 100% sembrerà più fedele all'originale.

Questo perché il JPEG è più efficiente (comprime di più e con meno danni) su immagini (o zone dell'immagine) con meno dettagli. La maggiore efficienza di compressione in questo caso è dimostrata nella pratica dalla dimensione più piccola del file con meno dettagli.
La minore dimensione del file addirittura la si nota cambiando gli ISO in macchina (il rumore viene letto come detaglio), e questo anche nei RAW che hanno una compressione lossless.

[gerarcone]

Credo di aver risolto il problema!
Girando in rete ho scoperto che esiste un'applicazione sviluppata dalla NASA, DCTune, che - cito testualmente traducendo la descrizione sul sito - calcola la migliore matrice di quantizzazione JPEG allo scopo di ottenere la compressione migliore possibile per un dato errore di percezione.
In particolare, se si assegna al programma come input l'errore di percezione uguale a 1.0, il software calcola la massima compressione da assegnare al JPEG in modo che sia percettivamente lossless. Figata!
Ovviamente ho fatto subito qualche prova, ed ecco i risultati.

Ho preso l'immagine con le foglie e l'ho data in pasto a DCTune, che mi ha restituito un file JPEG con fattore di compressione 21 (equivale a qualità 44 con il "Salva per il web" di PS). Ecco le immagini per il confronto:


(Immagine originale) / (Immagine compressa)

L'immagine delle foglie sfocate ha restituito un JPEG con fattore di compressione 40 (sempre qualità 44):


(Immagine originale) / (Immagine compressa)

Se fate attenzione all'immagine con le foglie compresse, vedrete qualche artefatto: questo perché il software ha altri parametri come la distanza dallo schermo che vanno settati con cognizione di causa. Comunque, le impostazioni di default sono state un ottimo punto di partenza per questo post.
Il fatto che la qualità sia relativamente bassa (44/100) fa pensare che probabilmente con un valore di 70, che come si vede dal mio grafico è all'inizio di un brusco aumento della pendenza, si ottiene un risultato decente per praticamente tutte le foto. Comunque, qualche altra prova con il software si può fare

[gerarcone]

Ho trovato la conferma di quello che diceva AleZan, vale a dire che un'immagine con più dettagli risulta percettivamente più affetta dagli artefatti. Ho dato in pasto al programma le immagini compresse e non, e le ho confrontate con il parametro "-error": la differenza percettiva con le foglie non sfocate è pari a 2.09, mentre quella per le foglie sfocate è 1.71.
Resta da capire come mai c'è questa differenza se proprio il programma ha generato i file imponendo che la differenza non ci fosse

[AleZan]