صيغة JPG (JPEG) — المعيار الأشهر لضغط الصور
تاريخ توحيد صيغة JPG (JPEG) (ITU-T T.81 عام 1992)، ومبدأ الضغط الفاقد القائم على DCT والتكميم، وسبب غياب الشفافية، وJPEG التدريجي وبنية الملف، ونصائح ضبط الجودة وما يجب الانتباه إليه عند التحويل إلى صيغ أخرى.
اسم JPEG مأخوذ من اسم اللجنة التي وضعت المعيار (Joint Photographic Experts Group)، والامتداد الأكثر شيوعًا للملفات هو .jpg. اعتُمدت المواصفة التي أعدّتها اللجنة المُشكَّلة عام 1986 توصيةً من ITU-T برقم T.81 في سبتمبر 1992، ثم معيارًا دوليًا برقم ISO/IEC 10918-1 عام 1994. وبعد أكثر من 30 عامًا ما زالت الصيغة الأكثر قبولًا في الكاميرات الرقمية والهواتف الذكية والويب ونوافذ الرفع في المواقع الحكومية.
مبدأ الضغط
- تُحوَّل ألوان RGB إلى سطوع (Y) وفرق لوني (Cb وCr)، وغالبًا ما تُخفَّض دقة الفرق اللوني إلى النصف (الاختزال اللوني chroma subsampling).
- تُقسَّم الصورة إلى كتل من 8×8 بكسل، وتُستخرج مكوّناتها الترددية بـتحويل جيب التمام المتقطع (DCT).
- يُقسَم كل مكوّن على قيمة من جدول التكميم ثم يُقرَّب. خفض إعداد الجودة يعني قسمة على قيم أكبر فتضيع تفاصيل عالية التردد أكثر. الفقد يحدث في هذه المرحلة.
- تُضغط القيم المتبقية ضغطًا غير فاقد بترميز هوفمان.
ولأن الصيغة تتخلص أولًا من المعلومات التي تقلّ حساسية العين البشرية لها، يصعب ملاحظة الفرق في الصور الطبيعية حتى عند نسب ضغط عالية. أما في النصوص والخطوط وحواف الألوان المصمتة فتظهر هالات حول الحواف (ringing) وآثار كتل 8×8.
بنية الملف وJFIF وEXIF
يبدأ ملف JPG دائمًا بـ FF D8 (بداية الصورة) وينتهي بـ FF D9 (نهاية الصورة). وبينهما تتوالى معلومات مثل جداول التكميم وجداول هوفمان وأبعاد الصورة في وحدات تسمى «العلامات» (markers). وفي بداية الملف عادةً معلومات JFIF (علامة APP0) أو EXIF (علامة APP1)، وتستخدم الكاميرات الرقمية والهواتف EXIF الذي يحمل بيانات التصوير والموقع. ولهذا يُنصح بحذف معلومات الموقع قبل مشاركة الصور (دليل EXIF).
JPEG الأساسي وJPEG التدريجي
يعرّف T.81 طريقة أساسية (baseline) ترسم الصورة من الأعلى إلى الأسفل، وطريقة تدريجية (progressive) تعرض الصورة كاملة ضبابية أولًا ثم تزداد وضوحًا. عند عرض صور كبيرة على الويب تمنح الطريقة التدريجية إحساسًا بسرعة أكبر، أما إذا كان التوافق مع الأجهزة القديمة أو أنظمة التقديم مهمًا فالطريقة الأساسية أكثر أمانًا. يتضمن المعيار أيضًا وضعًا غير فاقد لكنه نادر الاستخدام.
المزايا والقيود
- التوافق: بحسب MDN دعمته جميع المتصفحات الرئيسية منذ البداية، ويفتحه عمليًا كل نظام تشغيل وبرنامج.
- مرونة الضبط: قيمة جودة واحدة تتيح التحكم في الحجم على نطاق واسع. للصور الفوتوغرافية تُعد الجودة 70–85 النطاق الأكثر كفاءة.
- لا شفافية: لا توجد قناة ألفا، فلا يمكن حفظ خلفية شفافة.
- فقد عند إعادة الحفظ: في كل مرة تُفتح الصورة وتُحفظ يتكرر التكميم فتتراجع الجودة قليلًا.
- حد 8 بت: يصعب حفظ HDR أو التدرجات الواسعة، وقد تظهر تدرجات متقطعة (banding) في المساحات الناعمة مثل السماء.
الاستخدامات الرئيسية
مشاركة الصور، وتقديم صور الطلبات وصور الهوية، ومرفقات البريد الإلكتروني، وإرسال الملفات إلى المطابع — أي هو الخيار الأكثر أمانًا عندما لا تعرف ما الذي يستخدمه الطرف المستقبِل. أما لقطات الشاشة والشعارات والمخططات فصيغة PNG أنسب لها.
عند التحويل إلى صيغ أخرى
- JPG → PNG: لا يحدث فقد إضافي، لكن المعلومات الضائعة لا تعود، ويتضاعف الحجم عادةً عدة مرات. تحويل JPG إلى PNG مفيد فقط عند تكرار التعديل مرات كثيرة أو عند إضافة مناطق شفافة.
- JPG → WebP وAVIF: يُضاف فقد فوق الفقد، لكن بجودة مناسبة يمكن تقليص الحجم كثيرًا (JPG إلى WebP).
- صيغة أخرى → JPG: تُملأ الأجزاء الشفافة بلون مصمت كالأبيض، وتُخفَّض معلومات الألوان من 10 بت فأكثر إلى 8 بت.
- اتجاه EXIF: كثيرًا ما تحفظ صور JPG من الهواتف معلومات التدوير في EXIF. إذا لم تطبّقها أداة التحويل فقد تظهر الصورة مائلة على جانبها.
لمعرفة كيفية ضبط الحجم على عدد معيّن من KB راجع كيف يعمل ضغط الصور.
جرّبها الآن