Wenn ein Bild als JPG-Datei (JPEG) gespeichert wird, durchläuft es einen Prozess, der als verlustbehaftete Komprimierung bezeichnet wird. Durch diese Komprimierung wird die Dateigröße verringert, wodurch die Speicherung und Übertragung besser verwaltet werden kann. Allerdings führt dieser Vorgang auch zu einer gewissen Verschlechterung der Bildqualität, was zu einem leichten Verlust an Details, Kontrast und Farbtreue führt.
Folgendes passiert mit einem Bild, wenn es als JPG-Datei gespeichert wird:
1. Komprimierungsalgorithmus:Die JPG-Komprimierung verwendet einen Algorithmus namens Discrete Cosine Transform (DCT). Dieser Algorithmus unterteilt das Bild in kleine Blöcke (normalerweise 8 x 8 Pixel) und wendet DCT auf jeden Block an.
2. Quantisierung:Nach der Anwendung von DCT durchlaufen die aus der Transformation resultierenden Koeffizienten einen Prozess namens Quantisierung. Bei der Quantisierung werden einige der Hochfrequenzinformationen im Bild verworfen, indem die Koeffizienten durch einen Satz vorgegebener Werte, sogenannte Quantisierungstabellen, dividiert werden. Dieser Schritt hilft bei der Reduzierung der Dateigröße.
3. Huffman-Kodierung:Die resultierenden quantisierten Koeffizienten werden mithilfe einer Technik namens Huffman-Kodierung weiter komprimiert. Die Huffman-Kodierung weist verschiedenen Symbolen basierend auf ihrer Häufigkeit Codes variabler Länge zu. Symbolen, die häufiger vorkommen, werden kürzere Codes zugewiesen, während weniger häufige Symbole längere Codes erhalten.
4. Reduzierte Farbtiefe:Bei der JPG-Komprimierung kann auch die Farbtiefe des Bildes verringert werden. Durch die Konvertierung eines Echtfarbenbildes mit Millionen von Farben in eine geringere Farbtiefe (z. B. 24-Bit in 8-Bit) kann die Dateigröße weiter reduziert werden.
5. Detailverlust:Aufgrund der Quantisierung und Reduzierung der Farbtiefe kann das dekomprimierte JPG-Bild deutliche Unterschiede zum Originalbild aufweisen. Feine Details, Texturen und sanfte Farbabstufungen erscheinen möglicherweise weniger definiert und können einige Artefakte wie Blockbildung oder Unschärfe aufweisen.
Trotz dieser Nachteile bleibt die JPG-Komprimierung aufgrund ihrer praktischen Vorteile wie der kompakten Dateigröße, der Kompatibilität mit verschiedenen Systemen und Geräten sowie der Eignung für die gemeinsame Nutzung und Übertragung über das Internet ein weit verbreitetes Format. Es kann eine gute Wahl zum Speichern, Teilen und Anzeigen von Bildern sein, bei denen leichte Qualitätsverluste akzeptabel sind oder bei denen die Reduzierung der Dateigröße oberste Priorität hat.
