JPG 檔案

談到照片格式，最為人熟識的一定是 JPG 檔，相機、手機 APP 及網頁全都支援 JPG 格式。JPG 檔和 JPEG 檔都是同樣的東西。JPG 是常用的副檔名，而 JPEG 的全寫是 Joint Photographic Experts Group，是制定 JPG 格式的委員會。 JPG 和 JPEG 兩詞經常被混合使用，不用太講究。由於 JPG 檔案佔用較少儲存空間，深受互聯網及相機廠商的愛載。

JPG 可佔用較少空間是因為它採用了「有損壓縮」(Lossy Compression)。

無損壓縮 vs 有損壓縮

「有損壓縮」(Lossy Compression)是指每次存檔時，都有部份資料會流失。意味再次把 JPG 檔打開時，無法得到與原先一樣的畫面。 所謂「有損」，損失的不是像素數目，而是畫面的細節。又何謂細節？部份像素的顏色經過壓縮運算後會變得不同，而錯誤地表達主體的顏色、明亮，甚至形狀。 這些誤差會影響人類對物件紋理和顏色的認知。所有與原先不同的差異都被視為失去細節，會降低畫質。

「無損壓縮」(Lossless Compression)是指無論照片被儲存及再開啟多少次，每個像素都能百份百還原。常見的無損照片格式有 PNG、TIFF、Photoshop 的 PSD，當然 RAW 檔也是無損格式。 既然是無損壓縮，檔案難免佔用較多儲存空間。

JPG 壓縮品質 (Quality)

大部份的修圖軟件在存檔成 JPG 前，都會讓大家設定「壓縮品質」或「壓縮比率」。它們都是相同的東西，但是成反比。 壓縮品質越高，壓縮比率越小，檔案佔用較多空間。相反，壓縮品質越低，壓縮比率越大，檔案佔用較少空間。 建議大家盡可能選擇最高的壓縮品質（最少壓縮率），不竟最高質的 JPG 檔也佔不了多少空間，但壓縮率對照片品質有重大影響。

在 Photoshop 中，存檔時把壓縮品質 (Quality) 設成 12 (最大)、6（中間）和 0（最小），結果如下：


▲ 壓縮品質(Quality):12

以整張照片來看，壓縮品質設成 12 和 6 沒有明顯的分別。待會再放大看看。


▲ 壓縮品質(Quality):6

即使不放大，也能看到壓縮品質為 0 時，白雲偏向紫色，同時出現色調分離 (Posterization) 的情況（顏色不連貫，成區化）。


▲ 壓縮品質(Quality):0

放大後，情況又如何呢？

似乎壓縮品質 6 沒有對白天的風景照造成太大影響，照片只是出現些微鬆散而已，尤其鐵橋位置。



但過低的壓縮品質會導致明顯的瑕疵，包括形像模糊了、噪點多了、色調分離 (Posterization) 等。



此例的照片尺寸為 5184 x 3456 像素，壓縮品質為 12、6 和 0 時，檔案的大小分別是 8.35MB、1.22MB、457KB。 可見它們之間流失的資料不少。

把 JPG 存檔 100 次

由於 JPG 是有損的照片格式，每次編輯、存檔及關閉檔案都會對照片造成一定程度的破壞。
為了讓大家看到重複開啟及儲存 JPG 檔對畫質的影響，小編會把照片開啟、存檔（最高品質）和關閉，如是者重複 100 次。


▲ JPG 被存檔 1 次的結果

存檔 1 次，問題不大，一切都良好。
存檔 10 次的結果較為重要。很多時候，一張 JPG 照片會被分開數次編輯，但相信一張 JPG 甚少會被編輯超過 10 次以上。

可以看到 10 次後，暗位（如手肘）位置開始出現色調分離 (Posterization)的情況。 以整張照片而言，不算太明顯，但局部放大之下，則比較礙眼。


▲ JPG 被存檔 10 次的結果

JPG 被存檔 20 次後，不但暗部的顏色出現方塊，連亮部（如天空的藍色）也變得斷斷續續。就算不放大，也可輕易察覺被破壞的地方。 唯獨中階色調（人物臉部）未見嚴重破壞。


▲ JPG 被存檔 20 次的結果

40 次後，暗部和亮部的瑕疵都加劇了，而中間色調的人臉也出現了「色斑」。


▲ JPG 被存檔 40 次的結果

40 次存檔的結果都已不堪入目，更何況 60 次的呢！


▲ JPG 被存檔 60 次的結果

終極的 100 次存檔結果如下。由此可見，每次存檔都有資料流失，對照片造成破壞。


▲ JPG 被存檔 100 次的結果

其實，存檔 20 次後，畫質已近乎無法接受的地步。

別誤會存檔次數的定義，在 JPG 關閉前，就算存檔 1,000 次，畫質都不會受壓縮演算法影響而變差，因軟件還保留原圖的資訊。 只有不斷儲存和關閉檔案，才會令照片質量下降。

JPG 產生的瑕疵

看過 100 次存檔產生的瑕疵後，現在來歸納壓縮演算法帶來的瑕疵。

壓縮演算法會把接近的顏色組成單一的顏色方塊（通常是 8x8 像素），從而減少資訊的數目去達至「修身」的目的。 不斷的開啟及存檔，會令顏色方塊越變越大，甚至與鄰近色塊合併。這解釋了上圖手臂出現方塊的原因。

可重複修改 JPG 檔嗎？

某天，在一間漂亮的咖啡店裡，看見一班女生忙於拍照，前後共拍了半小時。心想，現在騙個讚也不容易啊！ 但她們修圖的專業流程才讓小編驚訝。先套用 VSCO 濾鏡，再以 Snapseed 修明暗、色溫，然後以美圖秀秀 Meitu 修飾面部。

大家看到用三個 APP 修圖有什麼潛在問題嗎？就是牽涉三次的 JPG 存檔。一直說每次存檔都會破壞照片，那麼我們不應使用多於一個手機修圖軟件嗎？ 幸好，經過 100 次存檔的實驗，我們知道只要以最高的品質去存檔，數次的存檔不會對畫質造成明顯的破壞。

下圖左方是存檔 1 次的結果，右邊則是 5 次的結果。似乎 5 次的存檔還可接受。


▲ 左：存檔 1 次      右：存檔 ５ 次

無損格式的檔案大小

大家還許會想，既然 JPG 是有損的格式，何不把所有編輯過的照片都以無損格式儲存？別以為無損檔案只是大一點，事實上，它們的體積是 JPG 的幾倍以上。 實驗的 JPG 檔大小是 13.3MB。以無損的 PSD 儲存，大小變成 68.7MB。換成 TIFF 的話，大小同樣是 68.7MB。此例中，無損檔案的大小是有損檔案的 5 倍。 注意，還未計及編輯時產生的圖層。連同修改圖層，PSD 及 TIFF 可比 JPG 大十多倍。

當然，有足夠儲存空間，以無損格式存檔是最好的。當需要分享時，才多匯出一張 JPG 照片。 若儲存空間有限，或應用程式只支援 JPG（如手機 APP），那麼應盡可能單次把照片修好，或減少關閉後再修圖的次數。