¿Qué es el formato JPG en la fotografía?

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El formato JPG es la abreviatura de JPEG, abreviada a tres letras como es habitual para el final de los nombres de archivo. JPEG (Joint Photographic Experts Group) es una cooperación de empresas e institutos de investigación que publicó este estándar para imágenes digitales en 1992.

Formato jpg en la fotografía
Formato jpg en la fotografía: Tamaños de archivos en formato TIF, BMP, PNG y JPG

La principal ventaja del formato JPG es que produce archivos pequeños debido a la compresión de datos de imagen, es decir, los procesos matemáticos reducen el volumen de datos cuando se escriben en un archivo y se debe aplicar un proceso inverso al abrir un archivo para restaurar el imagen.

Sin compresión, cada píxel de una imagen en color necesitaría tres bytes para los tres componentes de color rojo, verde y azul. Una imagen de, por ejemplo, 10 megapíxeles necesitaría unos 30 MByte de datos, ya que la obtiene en el formato denominado «mapa de bits» (.bmp). Los archivos JPG necesitan una fracción de esto.

Es la especialidad del formato JPG que su lógica de compresión se adapte a las fotos digitales, es decir, es adecuado para

  • imágenes con la gama completa de 16,7 millones de colores (de tres componentes de rojo, verde y azul con 256 niveles cada uno)
  • imágenes con cambios bastante continuos de color y brillo entre los píxeles vecinos, como es habitual en las fotos.

La compresión funciona de manera diferente según el tema; las imágenes ricas en detalles no se pueden comprimir tan bien como otras con grandes áreas no estructuradas.

PNG VS JPEG

La compresión da como resultado una pérdida visible o invisible de la calidad de la imagen . Esto significa que después de abrir (= descomprimir) un archivo JPG, obtienes una imagen que no es exactamente igual a la original.

A en formato PNG y JPG, ampliado cuatro vecesEsto es más visible en imágenes con bordes nítidos, por ejemplo, letras o dibujos en blanco y negro. Para tales imágenes, son más adecuados otros formatos de archivo.

A la derecha un ejemplo en baja calidad JPG, exagerando la pérdida de calidad.

El formato JPG es un estándar mundial bien establecido, cada cámara digital puede entregar imágenes en formato JPG y en Internet también es el estándar común para intercambiar fotos.

¿Cómo funciona JPG? en la fotografía

El proceso de codificación JPG es matemáticamente complejo, entre otros pasos contiene:

  • Una conversión del espacio de color cambia la representación de cada píxel en tres valores de 0 a 255 para los tres colores básicos rojo, verde y azul (espacio de color RGB) en otro que consta de un valor para el brillo (luminancia) y dos para el color (crominancia, el espacio de color YCrCv): un estándar que también se usa para señales de video.
    Debido a que el ojo humano es más sensible a las diferencias de brillo que de color, la señal de color se puede almacenar con una resolución reducida, lo que conduce a la reducción de datos.
    Algunos programas de procesamiento de imágenes ofrecen una configuración de «submuestreo» para esto. Simplemente hablando, significa que dos o incluso cuatro píxeles uno al lado del otro tienen el mismo color, pero no el mismo brillo que se almacena en resolución completa.
  • Una división en bloques de 8 × 8 píxeles antes de que se realice la compresión real; por esta razón, los JPG de baja calidad muestran patrones de tamaño cuadrado pequeño.
  • La compresión real que reduce los datos de la imagen a una cantidad menor de datos y que solo se puede revertir aproximadamente. El nivel de compresión se puede variar.
    La pérdida de calidad se produce con cada compresión y descompresión, es decir, se acumula si guarda y vuelve a abrir un archivo repetidamente, incluso si lo vuelve a guardar sin cambiarlo.
    Esta es la parte matemáticamente más desafiante, la llamada transformada de coseno discreta, una variante de la transformada de Fourier. Necesita estudiar matemáticas para comprender realmente los conocimientos necesarios.

Imágenes de muestra con la mejor calidad JPG posible

De las dos imágenes de muestra a la derecha, los dos fragmentos resaltados se utilizan a continuación para visualizar la posible pérdida de calidad.

Es una imagen con áreas grandes relativamente desestructuradas y otra con muchos detalles, por lo que la compresión funcionará de manera diferente. Ambos tienen una resolución original de 10 megapíxeles.

Comenzamos con los fragmentos de la mejor calidad posible, creados a partir de datos RAW, almacenados sin pérdida de calidad (el formato bmp más simple). Los ve en tamaño 100%, es decir, un píxel del archivo de imagen = un píxel en su monitor.
Tenga en cuenta: La imagen completa sería (dependiendo de su monitor) aproximadamente un metro de ancho, mucho más grande de lo que normalmente se amplía en una imagen.
Mueva el puntero del mouse sobre las imágenes para verlas como un archivo JPG de la mejor calidad posible.
Como puede ver, no ve nada.

Primera conclusión: en imágenes JPG de la mejor calidad posible la posible pérdida de calidad no es relevante .

De hecho, puede haber pérdidas de calidad, pero dependen de cuánto estén comprimidos los datos y esto se puede definir cuando se crea un archivo JPG.
Cada software de procesamiento de imágenes razonable y muchas cámaras digitales tienen una configuración para esto.

En las imágenes de muestra que se muestran aquí, el tamaño del archivo ya se ha reducido a menos de la mitad y aproximadamente a un tercio de los datos sin comprimir.

by digital-photography

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