【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。
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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