TIFF или JPEG?

Сегодня мы попробуем ответить на казалось бы простейший вопрос — какой формат выбрать для сканирования: TIFF или JPEG? На эту тему написано множество статей, но даже весьма опытные фотографы не сразу приходят к оптимальному решению. В чем же подвох? Почему напрашивающийся ответ «конечно, TIFF» на самом деле не столь однозначен, как это кажется на первый взгляд? Все просто — любые теоретические соображения необходимо проверять практикой. И вот что мы увидим, если сделаем это.

Для примера возьмем кадр со среднеформатной камеры Hasselblad 503cw, сделанный на пленку Kodak Portra 400. Отсканируем его на Nikon Coolscan 9000 с максимальным разрешением 4000 dpi (~ 8800 x 8800 px) и сохраним в двух форматах — TIFF и JPEG с качеством 100%. Прежде всего сравним размеры этих файлов:

TIFF — 465 Mb
JPEG — 90 Mb

Разница, согласитель, приличная, в 5 раз. Для одной 12-кадровой пленки разница в требуемом объеме дискового пространства составит [(12 х 0,465) = 5,58 Gb] — [(12 х 0,09) = 1,08 Gb] = 4,5 Gb. То есть в одном случае сканы пленки займут 5,58 Gb, а в другом 1,08 Gb. Что мы получаем за эту разницу?

Прежде, чем ответить на этот вопрос, обратим внимание на то, что кроме большого объема файлов, формат TIFF намного дольше переписывается по локальной сети и открывается в Фотошопе. То есть если, например, вы храните файлы в домашнем сетевом хранилище (крайне распространённая схема в наше время), то просто так «налету» обратиться к архиву вы уже не сможете — прежде чем его посмотреть, файлы нужно будет перекачать на локальный компьютер. Давайте посмотрим, получаем ли что-то взамен этого неудобства.

Итак, в одном углу ринга TIFF весом 465 Mb, в другом JPEG 90 Мб. Кто победит? Что дает нам 5-кратный прирост веса с точки зрения качества картинки? Проведем наглядный эксперимент. Возьмем изначально сканированный TIFF, сохраним его JPEG-версию с качеством 100% (именно так делает софт всех сканеров) и сравним. Важно — при сравнении вся работа ведется в 16-битном растровом файле TIFF, нижеприведенные скриншоты сделаны соответствующим образом. То есть сравнение абсолютно корректно, т.к. ни в коей мере не является сравнением двух jpeg’ов.

Итак, посмотрите на заглавную картинку в этой статье. Слева TIFF, справа JPEG. Видите разницу? Вряд ли, потому что оба файла при публикации в интернете — уже джипеги, к тому же маленького размера. Поэтому теперь посмотрим на сильно увеличенный (до 500%) фрагмент кадра:

Видите ли вы разницу теперь? Очень сомнительно, хотя, конечно, не исключено. И ведь это при 500%-ом увеличении! При таком, при котором никто никогда, включая вас самих, эти файлы смотреть не будет.

И всё же — попробуем найти разницу, пусть глазами ее и не видно. Для этого наложим JPEG на TIFF в Adobe Photoshop двумя слоями в режиме Difference:

Там, где разницы нет, цвет будет черным. Там, где она есть, каким-то, отличным от черного.

Под каким бы углом вы не пытались смотреть на этот «квадрат Малевича», вряд ли вы увидите здесь какие-либо другие цвета, кроме черного. Это означает, что даже на техническом уровне наблюдаемой разницы между форматами TIFF и JPEG не существует.

Но все-таки. Должна же быть хоть какая-то визуальная разница между TIFF и JPEG, спросите вы? Иначе какой вообще смысл в формате TIFF? Да, разница действительно есть. Но она сугубо техническая, настолько несущественная, что в реальных условиях вы с ней никогда не столкнетесь. Чтобы ее увидеть, нужно очень сильно повысить контраст у нашей разницы Difference. Очень сильно — это значит настолько сильно, насколько в реальной практике мы никогда задирать не будем. Но даже при таком невероятно мощном контрасте цвет разницы будет оставаться черным. То есть разница снова не наблюдается:

И только если задрать контраст до такого предела, когда белая и черная точки на инструменте Levels схлопнутся в одну (что абсолютно никогда невозможно в реальной обработке фотографий), только тогда можно увидеть некоторую несущественную разницу, проявляющуюся на уровне естественного шума самого цифрового формата и матрицы сканера.

Ключевой аргумент приверженцев формата TIFF — это мифическая постеризация (эффект «небо ступеньками»), которая якобы может вылезти при обработке 8-битного JPEG файла. В теории это действительно так. Но в реальной практике при грамотном сканировании и сохранении файлов это не подтверждается.

Продемонстрируем гротескный (то есть нарочито усиленный) пример — возьмем два наших файла и применим к ним очень сильную контрастную кривую. Настолько сильную, какую в реальной жизни применять мы вряд ли будем.

Именно после значительного повышения контраста на плавных градиентах (обычно в небе) чаще всего проявляется постеризация, однако в нашем случае этого не произошло. Для уверенности сохраним результат сравнения в виде PNG файла, чтобы исключить вмешательство JPEG при просмотре.

На всякий случай посмотрим на фрагмент скана при 100% увеличении, и снова никакой постеризации.

При работе с цифровыми файлами появление постеризации более вероятно, однако в случае пленки 8-битность сканов (именно сканов) не является проблемой, в частности и потому, что пленочное зерно работает как естественный дитеринг, т.е. сглаживает градации и не дает появиться постеризации. Для цифровых файлов разница между 8 и 16 битами более существенна.

Получается, что формат TIFF довольно бессмысленен для сканирования и хранения сканов. Намного разумнее делать это в JPEG — работать с такими файлами намного быстрее, занимают они на порядок меньше места, а визуальное качество картинки в них не отличается. Однако, тут есть несколько важных нюансов:

1) Качество сохранения такого JPEG файла должно быть 100%. Если же, например, вы сохраните JPEG c качеством даже 95%, то наблюдаемая разница в приведенном примере начнет наблюдаться гораздо быстрее, и такой файл уже будет действительно проигрывать формату TIFF. Поэтому обязательно проверьте в настройках вашей программы сканирования качество JPEG файла. Если же вы сканируете в фотолаборатории, выясните, какое качество JPEG файла они используют. Например, в лаборатории SREDA Film Lab всегда используется только 100% качество JPEG-файлов, на всех сканерах.

2) Файл JPEG подходит только для хранения исходной информации, так называемого «сырого скана». Если вы в дальнейшем планируете обрабатывать снимок, рекомендуется перевести файл в формат TIFF (или PSD) 16 bit и далее работать с ним. Каждое повторное сохранение JPEG файла неизбежно приводит к его деградации и рано или поздно разница становится визуально заметной. Поэтому любое повторное сохранение лучше делать уже в формат TIFF, а вот готовый результат можно снова сохранить в JPEG (и отправить на печать или опубликовать в интернете) — это будет первое пересохранение JPEG’а, деградацию которого глазом увидеть практически невозможно. В принципе разницу вы вряд ли увидите даже при 5-7 кратном пересохранении JPEG’а, но этого, конечно, лучше не делать.

TIFF или JPEG?: 12 комментариев

  1. Из предложенных вариантов однозначно только TIFF, и только в 16 бит/канал. Поскольку получая отсканированнные изображения в JPEG, Вы получаете их с глубиной цвета 8 бит/канал. А это серьезно снижает запас информации на обработку и стадиально увеличивает шансы получения постеризации.

    Чтобы было понятнее, представьте себе, пришли Вы в ресторан, а официант Вам говорит: «Какое пиво выбрать, стояло или свежее? Ведь напрашивается ответ, что свежее, но в чем же подвох? Посмотрите, этот бокал налили только что, а этот был налит вчера. И второй стоит в пять раз меньше. И даже если мы поставим их рядом, мы не увидим разницы!»

    И это действительно будет так, разницу не заметите. Ровно до того момента, пока Вы не попробуете пиво на вкус. Так и картинкой: все одинаково, пока не начал обрабатывать.

    Паша, ну ты же ходил на мои занятия. От кого, а от тебя такой глупости не ожидал.

    Нравится

    1. Андрей, я всю теорию знаю великолепно, поверь. Только вот реальная практика этого не подтверждает. Я добавил в статью наглядную демонстрацию. Важные моменты — речь идет о сканах (не о цифровой фотографии), где есть естественный диттеринг, и речь идет о 100% джипеге (даже при 95% результаты будут другие). Если не веришь, приведи реальный пример с постеризацией, после этого приноси этот негатив, мы его отсканируем и я продемонстрирую, что никакой постеризации при грамотном сканирровании и сохранении файлов не будет и в 8-битном файле.

      Нравится

      1. Верю, Паша, что знаешь великолепно.
        И вижу, что опять путаешь теплое с кислым.

        Когда человек получает исходник, а отсканированное изображение — это по определению исходник, его интересует не столько, как картинка выглядит сейчас, сколько, что с ней можно будет сделать в процессе обработки.

        И вот тут все история про «диттеринг», разницу шумов, отличия 100% от 95% (кстати, а если вы сразу отсканируете с размером 95% от исходного результаты тоже будут другие?) — это разговор в пользу бедных.

        Ох, извини, перечитал еще раз. Речь шла не о масштабировании до 95%, а об уменьшении фактора качества при сохранении. Так это вообще уже не про холодное/теплое, или сладкое/кислое, а про свежее/тухлое. Право слово, не стоили еще и алгоритмы jpg-сжатия в этот разговор приплетать.

        После сканирования мы имеем оцифрованное изображение, с заданными техническими параметрами. История его создания не важна. И если повышать контраст этого изображения, то в 8-битном режиме полезет пастеризация. Более ядреные пленочные шумы до какого-то момента будут ее маскировать, но всему есть предел. И в некоторый момент она вылезет.

        Предложение пользователям переводить файл перед обработкой в 16-битный режим сродни предложению пришить яйца быку-осеменителю. Перевести-то можно, да вот только тех градаций, которые изначально давал 16-битный режим, в картинке уже нет. И при повышении контраста ее величество ПОСТЕРИЗАЦИЯ (отнюдь не мифическая) будет стучаться в дверь так же активно, как Навальный в сердца борцов с коррупцией.

        А кстати, хороший вопрос: если ты так уверен, что 8 бит хватит, зачем вообще предлагать пользователю переходить на этапе обработки в 16? Ведь у него, о ужас, все файлы увеличатся в ДВА РАЗА! А ведь именно размер файлы был основным доводом к написанию этой статьи.

        Искусственный перевод в 16-битный режим может защитить только от набегающей погрешности округления, то есть, от понижения контраста, но никак не от его повышения.

        Тезис «а зачем повышать контраст?» — это опять разговор в пользу бедных. Как и пример с конкретным небом на демонские-картинке. Даже если автор не захочет сделать этого на всем кадре, всегда остаются локальные коррекции. На фотографиях с небом авторы очень часто хотят сделать его более контрастным, насыщенным и красивым. И небо у него будет свое, не такое, как не демке. Привет,.. сам знаешь от кого.

        Завершая тему. Ты в точности повторил холивар десятилетней давности (а может и больше, время летит так быстро). Когда Маргулис доказывал всем, что 8-битное представление не имеет никаких минусов, а многие специалисты ему здраво возражали. При этом Ден использовал точно такое же передергивание: давайте все переведем все сначала в 8 бит, а затем желающие переведут это обратно в 16 и мы будем сравнивать. К большому сожалению Брюс Линдблюм ликвидировал свой сайт. У него была самая толковая и развернутая статья на эту тему. Желающие найдут ее в интернете самостоятельно (на английском языке).

        Все сказанное мной выше отнюдь не означает, что сканировать в 8 бит/канал нельзя. Во многих случаях можно пойти на уменьшение глубины цвета, и, как следствие, позволить себе получить исходники в jpg. Когда-то мы работали только в таком представлении, и делали очень даже неплохие вещи. Но пользователь должен понимать, когда ЕМУ нужно 16-битное представление, а когда ОН может позволить СЕБЕ обойтись 8-битным.

        Людей нужно образовывать, а не оболванивать. Желание отдавать файлы на носителях меньшего размера не должно преобладать над здравым смыслом.

        Не удаляйте, пожалуйста, эту заметку. Я обязательно напишу подробную статью у себя в ЖЖ с разбором этой темы. Очень хотелось бы иметь хорошую ссылку для разбора заблуждений.

        Нравится 1 человек

      2. Андрей, все это я очень хорошо знаю. 10 лет уже нас этими сказками кормят технические специалисты. Есть теория, а есть реальная практика. В очередной раз я вижу много слов и пафоса, но пока всё впустую. Пиши статью, показывай примеры и — обязательно (это принципиально важно) приноси потом нам свой негатив на сканирование.

        Также обрати внимание на то, что я допускаю чисто теоретическую постеризацию про очень сильной (конечно же, не имеющей никакого практического смысла) обработке, но считаю, что ради этого чисто теорерического (то есть не встречающегося в реальной практике) исключения бессмысленно приносить такую большую жертву. Если скан нужно обрабатывать до такой степени, что для этого потребуется 16 бит, его место в корзине. Есть большая разница между фотографами, которые могут (и должны) переснять плохую фотографию и цветокорректором, который хочешь не хочешь должен вытянуть что-то из заведомо негодного снимка. Эта статья для фотографов и задачи здесь решаются фотографические.

        Насчет размера файла ты передергиваешь. Он увеличивается не в 2 раза. Читай внимательно статью.

        Нравится

  2. Я полностью согласен с Павлом. Так зачем снимать на пленку что бы потом делать столь серьёзные манипуляции? Tiff 16 bit это ведь не рав, такой гибкости и количества информации не получишь как ни крути. Тут либо экспонировать нужно было правильно, либо учитывать свои косяки на этапе проявки.
    А минимальные поправки и jpeg терпит.

    Нравится

    1. Довольно серьезные правки JPEG тоже терпит, как продемонстрировано в статье. И еще более серьезные стерпит. Только в них совершенно нет смысла, если мы говорим о задачах фотографии. В любом случае, запас на обработку в 8-битном JPEG очень приличный.

      Нравится

  3. Глубоко странны такие выводы, особенно последнее замечание что сканировать нужно с сохранением в JPEG и затем переводить в 16-битный TIF. Интересно, а какой смысл имеет 15-разрядный TIF если он получен из 8-разрядного JPEG? Уже здесь невооруженным глазом видна кричащая даже для непрофессионала ошибка. Вред JPEG-га заключается даже не в алгоритме сжатия который приводит к появлению в файле изображения всем известных искажений (иногда они не имеют столь большого значения на микроуровне), а именно в том что в JPEG тональный диапазон изображения обрезается до 8 бит, что меньше разрядности АЦП проф. цифровой камеры или сканера и это очень сильно сказывается при тональной корректуре снимка, в особенности при вытаскивании светов и теней либо корректуре неправильно экспонированного снимка. Также разница между JPEG и TIFF заметна в высококачественной, в частности полиграфической, печати. JPEG никогда не даст таких плавных тональных градаций как TIFF. В любом случае странно поднимать этот вопрос. Ответ использовать JPEG либо TIFF очевиден любому человеку, который дорожит качеством обработки фотоснимка.

    Нравится

    1. Максим, много умных слов, которые итак понятны любому специалисту. Однако в статье подробно, с наглядными примерами расписано, почему ваше представление — типичный стереотип, который хоть и имеет чисто теоретическое обоснование, но совершенно не подтверждается в реальной практике. Правда, здесь есть несколько важных «но», которые вы, судя по вашему комментарию, пропустили мимо внимания.

      Нравится

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s