JPEG

JPEG é o formato de imagem mais usado em fotografia digital. O nome é a sigla do comitê que o criou, o Joint Photographic Experts Group, e a norma (ISO/IEC 10918, ITU-T T.81) foi concluída em 1992. A extensão aparece como .jpg ou .jpeg: são o mesmo formato.

O motivo do domínio é a relação entre tamanho e qualidade. Segundo a Wikipedia, o JPEG costuma atingir compressão de cerca de 10:1 com uma perda de qualidade considerada aceitável. Uma imagem de 3000 x 2000 pixels em cores ocupa 18 MB sem compressão (3 bytes por pixel) e, nessa razão, passa a ocupar perto de 1,8 MB.

Como funciona

O JPEG de uso comum é compressão com perdas. O processo tem etapas bem definidas:

1. A imagem é convertida do RGB para um espaço de cor que separa brilho (Y) de cor (Cb e Cr). O olho humano distingue melhor o detalhe de brilho que o de cor.
2. Os componentes de cor podem ter a resolução reduzida (subamostragem de croma). A forma mais comum é a 4:2:0, que reduz pela metade na horizontal e na vertical.
3. Cada componente é dividido em blocos de 8 x 8 pixels, e cada bloco é convertido para o domínio da frequência pela transformada discreta de cosseno (DCT).
4. Os coeficientes são divididos por valores de uma tabela de quantização e arredondados. Esse arredondamento é a principal fonte de perda (a subamostragem de croma é a outra), e valores maiores na tabela comprimem mais.

O ajuste de qualidade que os programas oferecem controla o grau de compressão. Quanto mais agressivo, mais aparecem os artefatos típicos do JPEG: ruído em volta de bordas contrastantes, principalmente cantos e texto, e blocos visíveis.

A norma também prevê um modo de codificação sem perdas (a parte 1 do JPEG 1 inclui codificação sem perdas, segundo a JPEG.org), mas o JPEG de fotos e arquivos comuns é o modo com perdas.

Onde ele falha

O JPEG foi pensado para imagens de tons contínuos, como fotos. Para prints de tela, gráficos, desenhos de linha e texto renderizado, a MDN recomenda o PNG, que é sem perdas. As bordas nítidas são justamente onde os artefatos do JPEG mais aparecem.

O JPEG também não tem canal alfa, ou seja, não guarda transparência. Para uma imagem que precisa de fundo transparente, a opção é o PNG.

E há a perda por geração: a cada vez que a imagem é recomprimida, parte da qualidade se perde. Para edições sucessivas, a Wikipedia indica salvar a primeira edição em formato sem perdas, continuar editando nele e só exportar em JPEG ao final.

Na prática

Fotos de um comprovante ou documento podem ser reunidas em um arquivo único com o JPG para PDF. A ferramenta aceita JPG, PNG e WEBP e grava todas as imagens no PDF como JPEG com qualidade de 92%, com fundo branco no lugar de eventuais transparências.

O caminho inverso, transformar uma página de PDF em imagem, é feito pela ferramenta de PDF para JPG.

O PDF consegue guardar imagens JPEG sem convertê-las: a especificação prevê o filtro DCTDecode, baseado na norma JPEG, para essa finalidade. O nível padrão da compressão de PDF atua justamente sobre essas imagens JPEG embutidas. O assunto está no verbete compressão de imagem.