术语

无损压缩

无损压缩可以在不舍弃任何图像数据的情况下减小文件,解压后的图像与原图逐像素完全相同。

无损压缩如何工作

无损压缩会找出并消除图像数据中的冗余,但不删除任何信息。解压文件后,每个原始像素值都能准确恢复。

不同格式使用的核心技术各异,但原理相同。假设一张截图有一条宽 1,200 像素的纯蓝色工具栏。无损压缩不必保存 1,200 个相同的蓝色值,只需记录类似“这个蓝色重复 1,200 次”的信息。这种行程长度编码是最简单的无损压缩方式之一。

更复杂的算法会组合多种技术。PNG 使用的 DEFLATE 算法会查找重复模式、建立常见序列字典,并用更少的比特编码高频值。生成的文件既保留了完整重建原图所需的信息,占用空间又小于原始像素数据。

无损压缩的效果很大程度上取决于图像内容。带有纯色界面、纯色背景和重复图案的截图很容易压缩,有时能缩小到原始数据的 10%–20%。照片包含复杂纹理和细微颜色变化,压缩效果较差,常会保留原始数据的 50%–70%。因此,PNG 很适合截图,照片则更适合有损格式。

无损格式:PNG、无损 WebP、TIFF

多种图像格式支持无损压缩,各有不同优势。

  • PNG——网页和屏幕内容使用最广的无损格式。它支持透明度,可以有效压缩截图和图形,并且所有平台和浏览器普遍兼容。
  • 无损 WebP——Google 推出的格式,在画质完全相同的情况下,文件通常比 PNG 小 20%–30%。浏览器支持很广,但桌面应用中的兼容性还不如 PNG 普遍。
  • TIFF——用于出版、扫描和专业摄影的灵活格式,支持 LZW 等多种无损压缩方法。文件较大且网页支持有限,不适合屏幕内容。
  • 无损 AVIF——较新的选择,也能有效减小文件。编码速度较慢、平台支持范围较窄,限制了它目前在无损流程中的实际用途。

对于截图流程,PNG 兼顾画质、兼容性和合理的文件大小,仍是默认选择。若截图工具提供无损 WebP,则能在不牺牲画质的情况下减少存储占用。

在实际截图管线中,无损格式通常用于归档,不一定用于最终交付。团队可以保留像素准确的母版供后续编辑,只在确认目标用途能接受时生成更小的副本。

无损压缩与有损压缩

选择无损还是有损压缩,取决于更重要的是完整还原还是尽量减小文件。

无损压缩保证不丢失任何数据。图像中的文字必须保持清晰、图像之后还要继续编辑(每次有损保存都会叠加画质损失),或图像用作证据和文档、准确性至关重要时,都应该选择无损压缩。

有损压缩会有选择地舍弃数据。用于社交媒体或网页的照片,在中等压缩下,大多数观看者难以察觉画质差异。与无损文件相比,文件常可缩小 80%–90%,因此这些场景更适合有损压缩。

一种常见的折中方式是用无损格式截图并归档,再导出有损版本用于分发。这样既保留原图,又能改善交付效率。部分截图和处理工具可以自动完成这一流程,一次保存无损母版并生成优化副本。

常见错误

  • 网页照片使用无损压缩。 无损照片可能比肉眼看不出画质差异的有损版本大 5–10 倍。只有像素准确性很重要的内容才需要无损压缩。
  • 把有损图像另存为无损格式,试图“恢复”画质。 把 JPG 保存为 PNG 无法恢复 JPG 压缩已经丢失的数据。PNG 文件会更大,画质却不会更好。应始终从原始源文件开始处理。
  • 截图时忽视无损格式。 含文字和界面元素的截图最适合无损压缩。使用有损格式可能在清晰边缘周围产生伪影,使文字更难阅读。
  • 以为无损就代表未经压缩。 无损文件仍经过压缩,体积小于原始像素数据。“无损”只表示画质没有丢失,并不是没有应用压缩。

常见问题

无损压缩会降低图像质量吗?

不会。按照定义,无损压缩会完整保留每个像素。解压后的图像与原图逐比特相同,变化的只有文件大小,视觉内容不会改变。

为什么无损文件比有损文件大?

无损压缩必须保留全部原始数据,因此可删除的冗余有限。有损压缩会永久舍弃人眼不易察觉的数据,可以更大幅度地缩小文件。

PNG 是无损格式吗?

是。PNG 始终采用无损压缩,文件中的每个像素都会按原图完整保留。这也是 PNG 成为常用截图格式的原因之一。

无损压缩生成的文件可能比有损压缩更小吗?

很少。多数情况下,有损压缩会生成明显更小的文件。但如果图像有大面积相同颜色,例如简单图表或使用纯色背景的界面截图,无损压缩也可能非常高效。

什么时候应该选择无损压缩而不是有损压缩?

像素准确性很重要时应选择无损压缩,例如包含可读文字的截图、技术图表、医学影像、法律文档,或之后还要继续编辑的图像。文件大小更重要且允许少量画质损失时,可以选择有损压缩。

参考资料

相关资料

什么是无损压缩? | 术语表 | Shotomatic