【解說】什麼是 JPEG XL?與 JPG 有什麼分別?PNG 與 WebP 又有多差別?

【解說】什麼是 JPEG XL?與 JPG 有什麼分別?PNG 與 WebP 又有多差別?

互聯網一直以來都致力於快速而高效地獲取信息,因此在內容和媒體資產(如圖像)方面總有改進的空間。除了常見的圖像格式如 JPEG、PNG 和 WEBP,還有許多其他圖像格式可供選擇。這些格式各有其獨特的優勢,用於編碼、存儲或壓縮數字圖像。然而,最近出現了一種名為 JPEG XL 的新格式,旨在在各方面表現更佳。隨著 iPhone 16 Pro/Max 成為首批支持該格式的設備,JPEG XL 有可能很快成為新標準。

什麼是 JPEG XL 或 JXL?

JPEG XL 是一種圖像壓縮格式,相較於舊有的圖像格式如 JPEG、PNG 和 WebP,有所改進。它基於 Google 的 PIK 和 Cloudinary 的 FUIF 圖像格式。其開發的主要目標是提高壓縮效率,同時保持圖像質量,以便應用於從互聯網到專業攝影的各種場合。

What is JPEG XL & How It Compares to Other Formats

JXL 相較於 JPEG 在相同視覺質量下,文件大小可減少約 60%,無損 JPEG 轉碼可減少 20%,而 PNG 文件則可減少 35%(HDR 時可減少 50%)。這些都是相當顯著的減少。以下是 JPEG XL 與其他文件格式的幾個例子,讀者可自行比較差異。此外,JXL 也向下兼容。

如前所述,JXL 於 2018 年由 Google 的 PIK 和 Cloudinary 的 FUIF 組合而成。該格式在 2022 年迅速進入 Chrome 和 Firefox,但後來因開發者認為其不具價值而從 Chrome 中移除。截至目前,JPEG XL 已在 Safari 及所有最新的 Apple 設備、Linux 和一些創意軟件(如 GIMP、Krita 和 Adobe Lightroom 等)上獲得支持。

JPEG XL 的文件擴展名為 .jxl。由於尚未廣泛使用,某些圖像查看器可能無法顯示 JXL 圖像。因此,為了查看 JXL 與其他格式之間的質量差異,建議使用 Darktable、Affinity、Photoshop 和 Lightroom。

JPEG XL 與 JPEG 與 PNG 的比較

典型的 JPEG XL 圖像在質量上可能與 JPEG 相似或更好,但文件大小卻小 20% 至 30%。JPEG XL 在處理伪影方面也優於 JPEG。後者通常會大幅壓縮以減少整體文件大小,從而引入伪影,導致圖像質量受到嚴重影響。

JPEG XL 支持無損和有損壓縮。與無損 PNG 相比,無損 JPEG XL 圖像有時可以更小,但幾乎與 PNG 無法區分。

此外,JPEG XL 支持透明度,並具有更高的顏色深度(32 位浮點 VS 16 位)。結合較小的文件大小,預計 PNG 將在互聯網上很快被淘汰。

JXL 甚至在保留更多細節的同時,超越了由 Google 支持的圖像格式 JPEGLI,並保持較高的壓縮比。

JPEG XL 與 WebP 的比較

WebP 似乎是許多網絡出版商的首選圖像格式,原因顯而易見。兩者都提供出色的有損壓縮,而不影響圖像質量,但 JXL 在壓縮和顏色深度方面超越了 WebP。

然而,在編碼和解碼方面,WebP 仍然比 JPEG XL 快一些。因此,網絡在加載時間方面可能不會完全轉向 JXL。

JXL 與其他格式的基準測試與測試

需要一些例子來更好地理解 JXL 相較於其他格式所帶來的改進。幸運的是,Cloudinary 和 Fastly 提供了基準測試結果。

下圖顯示了從 PNG 轉換至 JXL 時的壓縮效果,與 JPEG、AVIF 和 WebP 等其他格式進行比較。Y 軸顯示時間(以毫秒為單位),X 軸顯示文件大小。可以看到,JXL 幾乎在所有情況下都超越了所有格式,WebP 排名第二,接著是 AVIF 和 JPEG。

不過,編碼時間的情況有所不同,WebP 在某些情況下能夠實現更快的編碼時間。JXL 和 AVIF 的編碼時間幾乎相似,但平均而言,AVIF 似乎稍占優勢。

為了區分 JPEG XL 與其他圖像格式的不同,這裡有一些來自 Cloudinary 的圖像示例。雖然 WordPress 可能會進一步壓縮這些圖像,但應該能夠看到差異。

可以觀察到,JPEG XL 與 PNG 圖像非常接近,幾乎沒有視覺差異。JPEG 圖像的質量最差,存在明顯的顏色帶,而 WebP 雖然可用,但仍有一些帶狀現象。

JPEG XL 與所有主要圖像格式的比較

JXL 的支持仍在擴展,目前尚未在所有平台和應用中普及。然而,預計所有主要平台將很快採用 JXL,並且互聯網瀏覽體驗可能會變得更加色彩豐富、清晰,且伪影更少、細節更多。

目前,許多軟件(如 GIMP、Adobe Lightroom、Krita、FFmpeg、ImageMagick、Firefox(標誌)和 Edge(標誌))均支持該圖像格式。

Feature JPEG XL PNG JPG WebP
Compression Type Lossy and Lossless Lossless Lossy Lossy and Lossless
Compression Efficiency Highest High Medium High
Image Quality Excellent 100% (No loss in Quality) Good Excellent
Color Depth 24-bit integer or 32-bit Float 8-bit and 16-bit 8-bit 8-bit and 12-bit
Transparency Yes Yes No Yes
File Size Smallest Medium Small Small

JXL 的最佳特性

從以上的比較中可以得出許多結論,以下是 JXL 在有損和無損壓縮方面相較於其他格式的重要性。

– JXL 實現了更高的壓縮率,文件大小減少 20% 至 30%。
– 它支持無損和有損壓縮,且幾乎不影響質量。
– JXL 擁有更寬的色域,因此從 PNG 壓縮至 JPEG XL 的圖像相比 JPEG 會顯得更加鮮豔。
– JPEG XL 與 JPEG 向下兼容。
– JXL 無專利限制,因此任何應用均可使用,促進更廣泛的採用。

JXL 的優缺點

雖然 JXL 相較於 JPEG、AVIF 和 WebP 有許多優勢,但也存在一些缺點。

優點:
– 出色的壓縮,幾乎不損失質量
– 支持有損和無損壓縮
– 壓縮後不會像 JPEG 一樣出現帶狀現象
– 圖像色彩鮮豔,得益於更寬的色域
– 支持透明度和動畫
– 免費且無專利限制

缺點:
– 可用性極其有限
– 無損文件仍可能較大
– 編碼/解碼時間在競爭中並非最快

如果 JPEG XL 如此出色,為何尚未被廣泛採用?

這是一個很好的問題,其答案將教會人們為何壟斷是一件壞事。2022 年,Chrome 開發者出乎意料地移除了 JPEG XL,因為他們認為其不具未來性。JPEG XL 的創始人之一 Jon Sneyers 表示,該決定是在一些測試結果後做出的,開發者認為不值得繼續支持。

Jon 指出 Chrome 團隊測試中的一些缺陷,但這些意見被忽視。由於 Chrome 是最受歡迎的瀏覽器,Google 對 JPEG XL 的缺乏支持減緩了其採用速度。直到 Apple 宣布在其設備上支持 JPEG XL。

在 2024 年由 Apple 和 Google 等瀏覽器巨頭進行的 Interop 項目中,JPEG XL 獲得了 646 票的最高支持度,超過競爭對手。然而,JPEG XL 開發者驚訝地發現,該提案並未被選中,據信 Google 是反對該提案的主導者。

Apple 渴望在其所有設備上採用 JPEG XL。由於其相較於傳統圖像格式的多項優勢,它可能會在社交媒體上取代 JPEG 圖像格式。雖然無法預測 JXL 何時會成為標準,但預計隨著 Apple 宣布支持 JXL,其採用速度將加快。

JPEG XL 擁有更好的壓縮能力,並保留了更多細節和顏色深度,使其與有損 JPEG 圖像易於區分。此外,社交媒體注重色彩增強的圖像,而 JXL 具有更好的色彩深度,因此何時實施該格式只是時間問題。

對 JPEG XL 圖像格式有何看法?歡迎在下方留言。

 

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