¿Por qué los archivos JPEG difuminan el rojo más que otros colores?

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Estoy tratando de entender por qué la compresión JPEG causa ruido en el espectro rojo que es más grande y más difuso con respecto al espectro azul. He visto esta pregunta y no estoy buscando una solución alternativa; Solo quiero saber por qué el rojo es más propenso a la distorsión durante la compresión.

Este comportamiento es muy visible en las imágenes de 'campaña política' (donde la imagen se muestra en rojo, azul y un poco de bronceado), pero también es visible en otros lugares. Aquí hay un ejemplo: ¿
Imagen de Spock en rojo, azul claro y tostado. Observe el borde a lo largo del lado rojo?

persona27
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No creo que sea un problema 'rojo' en este ejemplo. Más bien se trata de áreas de alto contraste: 'reunión azul azul' versus 'reunión azul rojo'.
DA01
Pensé que alguien podría decir eso :). Si amplía el área de su oído derecho (desde nuestra perspectiva, la izquierda) y mira a lo largo del borde, todavía tiene menos ruido que el oído opuesto.
persona27
Si ve la imagen (por ejemplo, haga clic con el botón derecho, vea la imagen o copie la ubicación de la imagen, luego péguela en una pestaña nueva) y amplíe la imagen (por ejemplo, mantenga presionada la tecla CTRL mientras usa la rueda de desplazamiento), verá que hay una distorsión en el lados azules de la cerca también, en particular, en el cabello cerca del rojo es realmente malo, pero lo ves incluso en el azul pálido contra el azul oscuro. Sospecho que nuestros ojos están más en sintonía con el efecto sobre el rojo; puede ser que las partes borrosas tengan un mayor contraste cuando se difuminan en rojo que, por ejemplo, azul, o podría ser una propiedad de nuestros ojos; no estoy seguro (pero puedes medir los tonos para probar).
youcantryreachingme

Respuestas:

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Todo lo que dijo @Scott es cierto, pero para comprender mejor el POR QUÉ e incluso cómo es que RED parece verse peor, lo dirijo a esta información (énfasis mío y editado para el flujo)

JPEG ... está diseñado para comprimir imágenes a todo color o en escala de grises de escenas naturales del mundo real [y] es un algoritmo de compresión con pérdida ...

Los archivos JPEG son los más adecuados para imágenes de tonos continuos como fotografías u obras de arte naturales; no tan bien en el arte de bordes afilados o de color plano como letras, dibujos animados simples o dibujos lineales . Los archivos JPEG admiten 24 bits de profundidad de color o 16,7 millones de colores.

JPEG es en realidad solo un algoritmo de compresión, no un formato de archivo. JPEG está diseñado para explotar ciertas propiedades de nuestros ojos, a saber, que somos más sensibles a los cambios lentos de brillo y color que a los cambios rápidos en una distancia corta .

Si bien los archivos JPEG suelen ser la mejor opción para las fotografías, en los monitores de 8 bits son forzados a una paleta de 8 bits. La compresión JPEG se trata como datos de 24 bits (8 bits para el gris), independientemente de los colores de la imagen original. Por lo tanto, si reduce una imagen de 24 bits a 8 bits antes de la compresión JPEG, la relación de compresión empeorará al igual que la calidad general .

La compresión JPEG introduce ruido en áreas de color sólido, lo que puede distorsionar e incluso desenfocar gráficos de color plano. Esta es la razón por la cual los archivos JPEG no son adecuados para el arte o el tipo de bordes afilados de color plano . Un JPEG puede reducir una imagen de 900K de 24 bits a 45K (alta calidad) o 30K (calidad media), un factor de 20: 1 a 30: 1. Con JPEG, sin embargo, cuanto más comprima, más definición de borde y nitidez perderá . Los archivos JPEG tampoco admiten la transparencia.

Es importante tener en cuenta que guardar un gráfico en formato JPEG con compresión debería ser un último paso. Los efectos de compresión son acumulativos. Esto significa que cada vez que vuelve a guardar un archivo JPEG, lo está comprimiendo aún más y, por lo tanto, descarta datos (detalles fotográficos) que no puede recuperar .

Ahora, para los detalles súper técnicos que explican la prevalencia de la RED (que en realidad es un truco para el ojo), es posible que desee leer esta información (nuevamente el énfasis es mío)

El punto de partida de la compresión JPEG son los píxeles en los colores primarios rojo, verde y azul , que son para una compresión con pérdida que no es óptima. Antes de la compresión real, simplemente convierta los colores RGB, por ejemplo, en el modelo YCrCb que el primer canal almacena la información de brillo puro (Y), por lo que el promedio del brillo del canal rojo, azul y verde. Las tiendas en el segundo canal son la desviación del canal rojo del brillo promedio , y en el tercer canal, la desviación del canal azul. El valor para el canal verde puede calcularse a partir de esto y no necesita ser registrado especialmente.Una vez que se haya separado como componentes luminancia (brillo) y crominancia (color), puede reducir la resolución de los dos canales de crominancia a la mitad o un cuarto, ya que no importa la nitidez. La corteza visual de los humanos contiene sistemas independientes para la percepción de colores y formas, y el daltónico ignoraría los límites de color de resolución fina anteriores , el sistema de detección de color funciona nuevamente con una resolución tres a cuatro veces más baja que la forma de reconocimiento.

Espero que te ayude a comprender mejor todo lo que está sucediendo.

GµårÐïåñ
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El inglés en la segunda cita es ... um ... esotérico.
Andrew Leach
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@ AndrewLeach, tienes toda la razón, fue escrito para ser muy técnico y enfocarse en las INTENSIDADES de la ciencia, por lo que puede ser un poco "seco" si lo deseas o "técnico", pero sentí que merecía mención porque arrojaba luz sobre elementos importantes
GµårÐïåñ
Creo que quiso decir "no gramatical". En cualquier caso, una explicación de la naturaleza es una pequeña IMO fuera de base: el rojo en la imagen de muestra es muy "puro" y, por lo tanto, muy claro en el canal R. Los canales G y B en esta área son muy oscuros. Debido a este hecho, los efectos de cuantización son más pronunciados: no hay otros colores que enmascaren los artefactos. Si examina la imagen de muestra por canales, verá artefactos más pronunciados donde uno de los datos del canal difiera significativamente de los otros dos.
Horacio
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JPG es un método de compresión con pérdida . Esto significa que cada vez que guarda una imagen jpg, los datos se descartan para guardar el tamaño del archivo (kb). Es importante darse cuenta de que esta pérdida de datos ocurre cada vez que guarda un jpg. Por lo tanto, si abre un jpg, guárdelo como un jpg y deseche más datos de imagen. Es en las áreas donde se ha producido la pérdida de datos que comienzan a aparecer artefactos (o escoria o borrosidad).

Esta pérdida de datos se nota con mayor frecuencia cuando los colores pasan de un campo de color sólido a otro campo de color sólido. No hay un problema directo con ningún color en particular específicamente. Se trata más de grandes áreas de colores similares.

Para las imágenes que contienen solo grandes áreas de color plano, los formatos como gif son más apropiados que jpg. El formato gif fue diseñado para mantener grandes áreas de color plano.

Scott
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no responde la pregunta
Nearoo
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JPEG comprime el color por igual y, por lo tanto, no causa un desenfoque con rojo, sin embargo, el ojo humano podría hacerlo. El ojo humano tiene aproximadamente 7 millones de conos y aproximadamente el 65% de ellos recibe luz roja. Esta puede ser la razón por la que vemos rojos difuminados más que otros colores ... porque vemos "más" rojo.

stephencosh
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Sí, tienes razón, no hay prejuicios reales; Sin embargo, la implicación fue que el rojo juega más truco en el ojo humano, seguido del azul y luego el verde. Si miras los televisores, por ejemplo, a menudo notas que el ROJO es el más comúnmente configurado demasiado alto, el AZUL es el segundo y el VERDE es el tercero, solo una cosa del cerebro humano, supongo, no sé por qué exactamente.
GµårÐïåñ
Por supuesto, eso no tiene en cuenta las sensibilidades individuales y / o el daltonismo, solo digo en generalización anecdótica, ya que se aplica a la mayoría de la población en el centro de la curva de la campana.
GµårÐïåñ
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Los artefactos de compresión de bordes duros son proporcionales al contraste de los bordes: el borde rojo-azul es lo más contrastante de esa imagen.

Cualquier tarifa primaria saturada está mal en el esquema de representación de color jpg. La diferencia en la imagen de ejemplo es un rojo saturado frente a un gris azulado opaco.

El principio de que "el submuestreo de croma no afecta la nitidez" también tiende a fallar para las primarias saturadas que bordean el negro.

Roger Krueger
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Debido a que nuestro entorno natural es predominantemente verde, nuestros ojos son más sensibles al verde. Podemos detectar más sutilezas en la porción verde del espectro. Evolución: evitar depredadores, identificar presas. Es esta desigualdad en la percepción del color la que probablemente conduce a componentes rojos en las imágenes que se ven diferentes.

Gonzo
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No estoy realmente seguro de entender la relación entre una mayor sensibilidad al color verde y su efecto sobre cómo percibimos el rojo. El rojo es un color primario; no se mezcla con y no contiene verde.
persona27
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Esto ni siquiera es realmente correcto. El centro de sensibilidades espectrales humanas (promedio) en amarillo (600 nm), siendo la percepción humana básicamente RGB. Todo lo demás (amarillo incluido) se calcula.
Horacio