Phân biệt nén Lossy và Lossless dễ hiểu

Nén lossless (không hao hụt) lưu trữ hình ảnh để có thể tái tạo lại chính xác, trong khi nén lossy (hao hụt) loại bỏ vĩnh viễn những thông tin mà mắt người ít có khả năng nhận thấy. Sự khác biệt duy nhất đó là lý do tại sao một bức ảnh có thể nhỏ đi 10 lần mà không có thay đổi rõ rệt nào về mặt thị giác, và tại sao mẹo tương tự lại thất bại trên một ảnh chụp màn hình.

Điểm hạn chế của nén lossy là sự hao hụt sẽ tích lũy dần. Mỗi lần lưu sẽ loại bỏ thêm một chút chi tiết, vì vậy việc mở và lưu lại một tệp JPEG nhiều lần sẽ làm giảm chất lượng của nó theo cách mà việc mở một tệp PNG không bao giờ gặp phải. Hãy giữ một bản gốc lossless, xuất các bản sao lossy để phân phối và xuất lại từ bản gốc thay vì từ bản sao.

Nén lossy thực sự loại bỏ những gì

Nén lossy loại bỏ các chi tiết nhỏ và sự khác biệt màu sắc tinh tế mà thị giác con người khó xử lý tốt. Các lựa chọn này dựa trên các giới hạn nhận thức được đo lường thực tế chứ không phải dựa trên phỏng đoán.

Mắt người phát hiện những thay đổi về độ sáng chính xác hơn nhiều so với những thay đổi về màu sắc, vì vậy JPEG lưu trữ thông tin màu sắc ở độ phân giải giảm đi và giữ nguyên chi tiết độ sáng. Định dạng này cũng đơn giản hóa kết cấu mịn bên trong các khối nhỏ của hình ảnh, bởi vì một mảng cỏ được làm mịn nhẹ trông vẫn giống như cỏ trong khi chỉ tốn một phần nhỏ dữ liệu.

Cách hoạt động của nén lossless

Nén lossless tìm kiếm các mẫu lặp lại và mô tả chúng một cách ngắn gọn hơn mà không loại bỏ bất kỳ thứ gì. Việc xây dựng lại tệp sẽ tạo ra các pixel giống hệt với bản gốc, từng byte một.

Một hàng gồm 400 pixel trắng giống hệt nhau có thể được ghi lại dưới dạng một lệnh duy nhất thay vì 400 giá trị, đó là lý do tại sao các mảng màu phẳng được nén cực kỳ hiệu quả và nhiễu ảnh chụp hầu như không thể nén được. PNG hoạt động theo cách này, WebP ở chế độ lossless cũng vậy, và việc nén bên trong một kho lưu trữ ZIP cũng hoạt động tương tự.

Định dạng nào thuộc loại nào

WebP và AVIF là những lựa chọn hữu ích nhất, vì cả hai đều cung cấp cả hai chế độ nén. Do đó, một định dạng duy nhất có thể xử lý chính xác cả ảnh chụp lẫn logo, điều mà cả JPEG hay PNG đều không thể tự mình thực hiện được.

Tại sao việc lưu nhiều lần lại làm hỏng tệp JPEG

Mỗi lần lưu lossy sẽ loại bỏ thêm chi tiết từ một hình ảnh vốn đã bị mất chi tiết trước đó, và hư hại này sẽ cộng dồn lại. Lần lưu thứ hai không thể khôi phục những gì lần lưu thứ nhất đã loại bỏ, và nó tiếp tục loại bỏ nhiều hơn từ những gì còn lại.

Sau 5 hoặc 6 lần lưu, ảnh hưởng sẽ trở nên rõ rệt dưới dạng các khối mờ (blockiness) ở các vùng mịn và các vầng hào quang xung quanh các cạnh sắc nét. Vấn đề này xuất hiện thường xuyên nhất với các hình ảnh được chia sẻ nhiều lần, vì một bức ảnh được chuyển tiếp qua nhiều ứng dụng nhắn tin có thể trải qua 4 hoặc 5 lần mã hóa trước khi có ai đó chỉnh sửa nó. Làm việc từ bản gốc mỗi lần sẽ tránh được toàn bộ vấn đề này.

Khi nào lossy là lựa chọn đúng đắn

• Hình ảnh chụp trên một trang web, nơi mà việc giảm 70 phần trăm kích thước là vô hình đối với khách truy cập.
• Hình ảnh sản phẩm trong một cửa hàng, nơi tốc độ tải trang ảnh hưởng trực tiếp đến doanh số bán hàng.
• Ảnh cho các biểu mẫu tải lên, nơi giới hạn KB nghiêm ngặt không để lại giải pháp thay thế nào khác.
• Hình ảnh trong email, nơi từng kilobyte đều được tải xuống trên điện thoại.
• Các bài đăng trên mạng xã hội, nơi mà mạng lưới dù sao cũng sẽ nén lại tệp của bạn.

Khi nào lossless là lựa chọn đúng đắn

• Các tệp gốc và bản gốc sẽ được chỉnh sửa hoặc xuất lại sau này.
• Ảnh chụp màn hình và sơ đồ, nơi các cạnh sắc nét và văn bản sẽ bị ảnh hưởng xấu dưới dạng nén lossy.
• Logo và tài nguyên thương hiệu được bàn giao cho người khác để sử dụng trong tài liệu của riêng họ.
• Hình ảnh y tế, pháp lý và khoa học, nơi các pixel bị thay đổi có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng.
• Bất kỳ thứ gì có độ trong suốt cần phải giữ nguyên độ chính xác ở các cạnh.

Giải thích về thiết lập chất lượng

Chỉ số chất lượng kiểm soát mức độ loại bỏ chi tiết một cách mạnh mẽ như thế nào, và nó không phải là tỷ lệ phần trăm của bất kỳ thứ gì có ý nghĩa cụ thể. Chất lượng 50 không có nghĩa là giảm một nửa chất lượng, và chất lượng 100 không có nghĩa là lossless.

Con số này tương ứng với mức độ bộ mã hóa đơn giản hóa từng khối của hình ảnh. JPEG ở chất lượng 100 vẫn loại bỏ thông tin, đó là lý do tại sao thiết lập này gây lãng phí không gian lưu trữ thay vì bảo toàn mọi thứ. Các định dạng khác nhau sử dụng thang đo này khác nhau, vì vậy WebP ở mức 80 và AVIF ở mức 60 đều có chất lượng tương đương với JPEG ở mức 85.

Cách xây dựng một quy trình làm việc bền vững

Để tránh hư hại tích lũy trên toàn bộ thư viện ảnh, hãy tuân theo 5 quy tắc sau.

1. Giữ nguyên tệp gốc từ máy ảnh hoặc tệp thiết kế trong một thư mục mà bạn không bao giờ xuất trực tiếp từ đó.
2. Thực hiện các chỉnh sửa trên một bản sao lossless thay vì trên một tệp JPEG đã phân phối.
3. Luôn xuất các bản sao phân phối từ bản gốc mỗi lần, không xuất từ bản xuất trước đó.
4. Chọn định dạng phân phối theo điểm đến, sử dụng WebP cho web và JPG cho các biểu mẫu và email.
5. Xuất lại thay vì nén lại khi cần một kích thước hoặc định dạng mới.

Quy tắc 3 là quy tắc thường bị vi phạm nhất. Việc nén lại một bản xuất hiện có sẽ nhanh hơn tại thời điểm đó nhưng lại cộng thêm một thế hệ hao hụt chất lượng mỗi khi việc này xảy ra.

Tại sao tệp ZIP không làm giảm dung lượng của JPEG

Việc nén một thư mục chứa các tệp JPEG thành một kho lưu trữ ZIP hầu như không tiết kiệm được gì, bởi vì các hình ảnh đó vốn đã được nén sẵn. Một tệp ZIP chứa 200 bức ảnh thường chỉ nhỏ hơn từ 1 đến 3 phần trăm so với tổng dung lượng của riêng các bức ảnh đó.

ZIP áp dụng nén lossless, hoạt động bằng cách tìm kiếm sự lặp lại, và bộ mã hóa lossy trước đó đã loại bỏ hầu hết các sự lặp lại có sẵn. Cùng một thư mục đó nếu ở dạng các tệp BMP không nén sẽ giảm dung lượng đáng kể, vì chưa có thao tác nén nào được thực hiện trên đó. ZIP vẫn hữu ích cho việc gộp nhiều tệp thành một lượt tải xuống duy nhất, đây là một sự tiện lợi chứ không phải là giải pháp giảm kích thước.

Bạn có thể biết một hình ảnh bị nén nhiều như thế nào không

Hãy so sánh kích thước tệp với số lượng pixel, vì một bức ảnh có dung lượng dưới 1 byte trên mỗi pixel đã bị nén rất mạnh. Một bức ảnh 1000 nhân 1000 pixel ở mức 60 KB đã bị nén mạnh, trong cùng một hình ảnh đó ở mức 400 KB thì chưa.

Kiểm tra bằng mắt thường cũng có hiệu quả khi bạn biết nơi cần nhìn. Hãy phóng to lên 100 phần trăm và kiểm tra các vùng mịn xem có các mảng vuông mờ không và các cạnh sắc nét xem có vầng hào quang không. Cả hai hiện tượng này xuất hiện ở cùng một vị trí bất kể công cụ nào đã tạo ra tệp, vì vậy việc kiểm tra rất nhanh chóng và đáng tin cậy.

Hư hại do nén lossy có thể sửa chữa được không

Không, các chi tiết đã bị loại bỏ không thể khôi phục được, bởi vì thông tin đó không được lưu trữ ở bất kỳ đâu trong tệp. Việc chuyển đổi một tệp JPEG bị hỏng sang PNG chỉ tạo ra một tệp lớn hơn chứa cùng một mức độ hư hại đó.

Một số công cụ chỉnh sửa có thể làm mịn các hiện tượng lỗi của JPEG, điều này chỉ che giấu hư hại chứ không đảo ngược được nó, đồng thời làm mờ đi cả các chi tiết thực sự. Cách khắc phục thực sự duy nhất là quay lại tệp gốc. Đó là lý do thực tế để giữ lại các bản gốc, và là lý do tại sao một thư mục chứa các ảnh gốc từ máy ảnh lại có giá trị hơn không gian đĩa mà nó chiếm dụng.

Các từ ngữ này xuất hiện ở đâu trong các công cụ thực tế

Phần mềm hiếm khi sử dụng trực tiếp các từ lossy và lossless, thay vào đó họ cung cấp một thanh trượt chất lượng hoặc một thiết lập xuất sẵn. Việc biết bạn đang sử dụng chế độ nào quan trọng hơn nhãn dán được gắn trên đó.

• Một thanh trượt chất lượng có nghĩa là nén lossy, bất kể định dạng đó được gọi là gì.
• Save for web (Lưu cho web) trong các phần mềm thiết kế có nghĩa là xuất lossy ở một mức chất lượng được thiết lập sẵn.
• Tối ưu hóa hoặc nén PNG có nghĩa là tổ chức lại lossless, trừ khi số lượng màu sắc đang bị giảm đi.
• Export as PNG 8 (Xuất dưới dạng PNG 8) có nghĩa là giảm bảng màu, điều này làm thay đổi hình ảnh vĩnh viễn.
• Một mục tiêu KB có nghĩa là công cụ sẽ hạ thấp chất lượng cho đến khi tệp vừa vặn, vì vậy nó luôn là lossy.

Áp dụng đúng chế độ trên toàn bộ thư viện

Trước tiên hãy phân loại hình ảnh thành ảnh chụp và đồ họa, sau đó áp dụng nén lossy cho nhóm này và lossless cho nhóm kia. Một thư mục hỗn hợp được xử lý bằng một thiết lập duy nhất luôn làm hỏng một nửa số ảnh trong đó.

Thả tối đa 500 tệp cùng một lúc, thiết lập chất lượng và định dạng cho nhóm đó, và xử lý nhóm thứ hai riêng biệt. Mọi thứ đều chạy bên trong trình duyệt trên chính bộ vi xử lý của bạn, vì vậy các bản gốc, sản phẩm của khách hàng và các thiết kế chưa công bố không bao giờ chuyển đến máy chủ. Vì không có gì được tải lên, các tệp gốc vẫn nằm chính xác ở nơi bạn đã để chúng và chỉ có các bản xuất thay đổi.