Lossy e Lossless spiegati in modo semplice

La compressione lossless (senza perdita) memorizza un'immagine in modo che possa essere ricostruita in modo identico, mentre la compressione lossy (con perdita) scarta in modo permanente le informazioni che l'occhio difficilmente noterà. Questa singola differenza è il motivo per cui una fotografia può diventare 10 volte più piccola senza alcun cambiamento visibile, e perché lo stesso trucco fallisce su uno screenshot.

Il problema della compressione lossy è che la perdita si accumula. Ogni salvataggio scarta un po' di più, quindi aprire e salvare ripetutamente un JPEG lo degrada in un modo che l'apertura di un PNG non farà mai. Conserva un master lossless, esporta copie lossy per la distribuzione e riesporta dal master piuttosto che dalla copia.

Cosa rimuove effettivamente la compressione lossy

La compressione lossy rimuove i dettagli fini e le sottili differenze di colore che la vista umana gestisce con difficoltà. Le scelte si basano su limiti di percezione misurati piuttosto che su congetture.

Gli occhi umani rilevano i cambiamenti di luminosità in modo molto più preciso rispetto ai cambiamenti di colore, quindi il JPEG memorizza le informazioni sul colore a una risoluzione ridotta e mantiene intatti i dettagli della luminosità. Il formato semplifica anche la trama fine all'interno di piccoli blocchi dell'immagine, perché una chiazza d'erba leggermente levigata sembra comunque erba pur costando una frazione dei dati.

Come funziona la compressione lossless

La compressione lossless trova pattern e li descrive in modo più sintetico, senza scartare nulla. La ricostruzione del file produce pixel identici all'originale, byte per byte.

Una riga di 400 pixel bianchi identici può essere registrata come una singola istruzione anziché come 400 valori, motivo per cui i colori piatti si comprimono drasticamente e il rumore fotografico quasi per nulla. Il PNG funziona in questo modo, così come il WebP nella sua modalità lossless, e così fa la compressione all'interno di un archivio ZIP.

Quali sono i formati

WebP e AVIF sono le opzioni più utili, poiché offrono entrambe le modalità. Un singolo formato può quindi gestire correttamente sia una fotografia che un logo, cosa che né JPEG né PNG possono fare da soli.

Perché il salvataggio ripetuto danneggia un JPEG

Ogni salvataggio lossy scarta dettagli da un'immagine che ha già perso dettagli, e il danno si somma. Il secondo salvataggio non può recuperare ciò che il primo ha rimosso, e rimuove altro da ciò che rimane.

Dopo 5 o 6 passaggi l'effetto diventa visibile come una sgranatura a blocchi nelle aree uniformi e aloni attorno ai bordi nitidi. Il problema si presenta più spesso con le immagini condivise ripetutamente, poiché una fotografia inoltrata attraverso diverse app di messaggistica può subire 4 o 5 codifiche prima che qualcuno la modifichi. Lavorare ogni volta dall'originale evita del tutto il problema.

Quando la scelta giusta è lossy

• Fotografie su un sito web, dove una riduzione del 70 percento delle dimensioni è invisibile per i visitatori.
• Immagini dei prodotti in un negozio, dove la velocità della pagina influisce direttamente sulle vendite.
• Foto per moduli di caricamento, dove un limite rigido di KB non lascia alternative.
• Immagini per email, dove ogni kilobyte viene scaricato su un telefono.
• Post sui social media, dove la rete ricomprimerà comunque il file.

Quando la scelta giusta è lossless

• File master e originali che verranno modificati o riesportati in seguito.
• Screenshot e diagrammi, dove i bordi nitidi e il testo risentono della compressione lossy.
• Loghi e risorse del brand consegnati ad altre persone per l'uso nei propri materiali.
• Immagini mediche, legali e scientifiche, dove i pixel alterati possono avere conseguenze.
• Qualsiasi cosa con trasparenza che deve rimanere precisa sui bordi.

La regolazione della qualità spiegata

Il valore della qualità controlla l'aggressività con cui vengono scartati i dettagli, e non è una percentuale di qualcosa di significativo. Qualità 50 non significa metà della qualità, e qualità 100 non significa lossless.

Il numero indica quanto l'encoder semplifica ogni blocco dell'immagine. Il JPEG a qualità 100 scarta comunque informazioni, motivo per cui questa impostazione spreca spazio anziché preservare tutto. Formati diversi usano la scala in modo diverso, quindi WebP a 80 e AVIF a 60 sono entrambi paragonabili a JPEG a 85.

Come creare un flusso di lavoro che funzioni

Per evitare danni accumulati in una libreria, segui queste 5 regole.

1. Mantieni intatto il file originale della fotocamera o del progetto, in una cartella da cui non esporti mai.
2. Apporta le modifiche su una copia lossless anziché su un JPEG finale.
3. Esporta ogni volta le copie finali dal master, non dall'esportazione precedente.
4. Scegli il formato finale in base alla destinazione, usando WebP per il web e JPG per moduli ed email.
5. Riesporta anziché ricomprimere quando è necessaria una nuova dimensione o formato.

La regola 3 è quella che viene infranta più spesso. Ricomprimere un'esportazione esistente è più veloce sul momento, ma aggiunge una generazione di perdita ogni volta che accade.

Perché un file ZIP non rimpicciolisce un JPEG

Comprimere una cartella di file JPEG in un archivio ZIP non fa risparmiare quasi nulla, perché le immagini sono già compresse. Uno ZIP di 200 fotografie è in genere dall'1 al 3 percento più piccolo delle sole fotografie.

Lo ZIP applica una compressione lossless, che funziona trovando ripetizioni, e un encoder lossy ha già rimosso la maggior parte delle ripetizioni disponibili. La stessa cartella contenente file BMP non compressi si ridurrebbe drasticamente, poiché non era ancora stato fatto nulla su di essa. Lo ZIP rimane utile per raggruppare molti file in un unico download, il che è una comodità piuttosto che una riduzione delle dimensioni.

Si può capire quanto è compressa un'immagine

Confronta la dimensione del file con il numero di pixel, poiché una fotografia ben al di sotto di 1 byte per pixel è stata compressa pesantemente. Una fotografia di 1000 per 1000 pixel a 60 KB è stata compressa molto, mentre la stessa immagine a 400 KB no.

Anche l'ispezione visiva funziona, una volta che si sa dove guardare. Ingrandisci al 100 percento e controlla le aree uniformi per individuare lievi chiazze quadrate e i bordi nitidi per gli aloni. Entrambi gli artefatti appaiono esattamente negli stessi punti, indipendentemente dallo strumento che ha prodotto il file, quindi l'ispezione è rapida e affidabile.

I danni della compressione lossy possono essere riparati

No, i dettagli scartati non possono essere recuperati, perché l'informazione non è memorizzata in alcun punto del file. Convertire un JPEG danneggiato in PNG produce un file più grande contenente lo stesso danno.

Alcuni strumenti di editing attenuano gli artefatti JPEG, il che nasconde il danno anziché annullarlo e ammorbidisce anche i dettagli reali. L'unica vera soluzione è tornare al file originale. Questo è il motivo pratico per conservare i master, e il motivo per cui una cartella di originali della fotocamera vale più dello spazio su disco che occupa.

Dove compaiono i termini negli strumenti reali

I software raramente usero i termini lossy e lossless direttamente, offrendo invece un cursore della qualità o un preset di esportazione. Sapere quale si sta utilizzando conta più dell'etichetta ad esso associata.

• Un cursore della qualità indica una compressione lossy, indipendentemente dal nome del formato.
• Salva per il web nei software di progettazione indica un'esportazione lossy a una qualità preimpostata.
• Ottimizza o comprimi PNG indica una riorganizzazione lossless, a meno che non vengano ridotti i colori.
• Esporta come PNG 8 indica una riduzione della tavolozza, che altera l'immagine in modo permanente.
• Un limite di KB significa che lo strumento abbasserà la qualità finché il file non rientra nel limite, quindi è sempre lossy.

Applicare la modalità corretta in una libreria

Suddividi prima le immagini in fotografie e grafiche, quindi applica la compressione lossy a un gruppo e quella lossless all'altro. Una cartella mista elaborata con un'unica impostazione danneggia sempre la metà delle immagini.

Trascina fino a 500 file alla volta, imposta la qualità e il formato per quel gruppo ed elabora il secondo gruppo separatamente. Tutto viene eseguito all'interno del tuo browser sul tuo processore, quindi i master, i lavori dei clienti e i progetti non pubblicati non raggiungono mai un server. Poiché nulla viene caricato, i file originali rimangono esattamente dove li hai lasciati e cambiano solo le esportazioni.