Beeinflusst das Detail in einem Bild die Größe der Bilddatei?

Ich habe gerade zwei Fotos auf meinem Smartphone gemacht. Eine von einer Tischoberfläche mit nichts darauf und eine andere von einer überfüllten Tischplatte voller Details. Das klare Foto war 3,5 MB groß und das überfüllte 5 MB. Wie ist das möglich? Die Auflösung ist gleich, daher haben sie die gleiche Anzahl von Pixeln. Warum sollte einer eine größere Bilddatei als der andere erstellen?

Dies ist nicht nur möglich, sondern äußerst wahrscheinlich, wenn Sie ein komprimiertes Bildformat wie JPEG verwenden . Datenkomprimierungsmethoden werden im Allgemeinen effizienter, wenn die zu komprimierenden Daten an Entropie verlieren (versuchen Sie, Zip-Dateien einer großen Seite mit tatsächlichem Text im Vergleich zur gleich großen Seite eines einzelnen wiederholten Zeichens zu erstellen).

Je mehr Funktionen oder fein strukturierte Details ein Bild enthält, desto weniger kann die Komprimierung "schummeln", indem die gespeicherten Daten vereinfacht werden, um das Bild darzustellen, wenn es nicht komprimiert ist. Andererseits erzeugen Kameras, die Bilder als unkomprimierte RAW-Dateien speichern, unabhängig vom Bildinhalt tendenziell Dateien ähnlicher Größe pro Bild.

Ein verlustbehaftetes Format wie JPEG, das beim Komprimieren einige unwesentliche Daten auf sehr clevere Weise verwirft, kann häufig ein Verhältnis von bis zu 10: 1 erreichen und dennoch eine anständige Darstellung eines typischen Fotos liefern , während ein verlustfreies Komprimierungsformat alle Daten beibehält Möglicherweise wird nur eine Komprimierung von 2: 1 oder weniger erreicht.

Das ist absolut normal. Während der Sensor immer die gleiche Datenmenge abtastet, benötigt die Datei nicht die gleiche Anzahl von Bytes, um verschiedene Bilder darzustellen. Je mehr Details vorhanden sind, desto mehr Bytes werden benötigt, um den Inhalt darzustellen.

Dies gilt insbesondere für verlustfreie Formate wie die meisten RAW-, DNG- und TIFF-Formate. Sie verwenden Algorithmen, um die Sensordaten oder den Bildinhalt in weniger Bytes darzustellen, aber es gibt eine Untergrenze dafür, wie klein eine solche Datei sein kann.

Verlustbehaftete Formate wie JPEG variieren normalerweise auch in der Größe je nach Detail, aber das hängt davon ab. Bei einigen Kameras können Sie zwischen Größe und Qualitätspriorität wählen. Mit der Priorität "Größe" verwirft der Komprimierungsalgorithmus Details, bis sie zu einer bestimmten Größe passen. Selbst wenn Sie eine Aufnahme mit geschlossenem Objektiv machen, ist die erzeugte Datei eher klein. Mit der Priorität "Qualität" wird während der Komprimierung eine bestimmte Anzahl von Details entfernt, sodass die Größe der Datei stärker variiert, da dies davon abhängt, wie viele Details sich in der Szene befanden.

Hier ist eine sehr interessante Tatsache: Es spielt keine Rolle, ob die erfassten Details echt sind oder nicht. Rauschen fügt Varianz in Bildern hinzu, die Details für Speicherzwecke entsprechen. Wenn Sie ein Foto von genau derselben Szene mit unterschiedlichen ISO-Werten aufnehmen, ist das Bild mit dem höheren ISO-Wert größer!

Wenn Sie mehrere Dutzend zufällige JPG-Bilder von einer Kamera (viele Szenen, aber alle dieselbe Bildgröße) in einem Ordner haben und diese dann nach Dateigröße sortieren (Ansicht "Details"), ist es schwer zu sagen, wie Ihre Bilder aussehen könnten , aber ihre JPG-Dateigröße variiert (größte gegen kleinste) wahrscheinlich mindestens 2 zu 1, und Extreme können viel größer sein, möglicherweise 8 zu 1 (nur für eine bestimmte Anzahl gibt es keine Grenzen). Die Szenen mit großen Dateien sind sehr detailliert (Bäume mit vielen Blättern usw.), und die kleinsten Dateien sind sehr schlicht und enthalten fast keine Details zum Thema (leerer Himmel oder Wände usw.).

Die JPG-Komprimierung kann die einfachen, langweiligen, merkwürdigen Szenen viel effektiver komprimieren als eine Szene mit vielen winzigen Details. Die allgemeine Idee der Komprimierung besteht darin, nur einige Dinge zu speichern, die an vielen Stellen wiederholt angezeigt werden sollen, anstatt viele Dinge zu speichern, die einzeln angezeigt werden sollen.

Alle JPG-Bilder sind 3 Bytes pro Pixel (ein Pixel hat eine RGB-Farbe), wenn sie im Computerspeicher nicht komprimiert sind. In der JPG-Datei werden sie jedoch viel kleiner komprimiert. Dieser Unterschied wird als JPG-Komprimierungsverhältnis bezeichnet. Beispielsweise beträgt eine Bildgröße von 6000 x 4000 Pixel (24 Megapixel) bei unkomprimiertem RGB im Speicher immer x3 oder 72 Millionen Byte (68,7 Megabyte). Die JPG-Datei ist jedoch komprimiert und kann im Allgemeinen etwa 1/4 oder 1/8 oder 1/16 dieser Größe komprimiert sein (jeder Wert, die Komprimierung hängt vom ausgewählten JPG-Qualitätsfaktor ab, kleine Dateien sind von geringer Qualität, große Dateien sind am besten Qualität). Dieser JPG-Qualitätsfaktor ist eine feste Menüeinstellung in der Kamera, daher wahrscheinlich der gleiche unveränderte Wert für alle Bilder von einer Kamera.

Die endgültige Dateigröße hängt jedoch auch vom Grad der Feinheiten in der Szene ab. Ein Beispiel finden Sie unter http://www.scantips.com/basics09b.html#size

Die lange Antwort wurde bereits ziemlich gut behandelt, nämlich dass komprimierte Dateiformate nicht jedes Pixel aufzeichnen. Sie tun etwas in der Art, wie sie eine bestimmte Farbe eines bestimmten Pixels aufzeichnen und dann "diese Farbe wird an den Stellen x, y und z wieder verwendet". Dies ist (theoretisch) in Ordnung, wenn Sie Ihr Bild genau so aufgenommen haben, wie Sie es aufnehmen möchten. Wenn Sie jedoch die Farben, die Helligkeit usw. eines Bildes ändern müssen, werden Sie feststellen, dass Sie nur sehr wenig Flexibilität haben, da das, was Sie sehen, im Grunde alles ist, was aufgezeichnet wurde.

Die kurze Antwort lautet: "Wenn Ihre Kamera Ihnen die Möglichkeit bietet, Rohaufnahmen zu machen, möchten Sie sie wirklich verwenden."

Erstellen Sie ein 300-dpi-Bild in PS, z. B. 5000 x 3000 Pixel, füllen Sie es mit Weiß und speichern Sie es als JPG. Die Bildqualität beträgt max. Sie haben eine JPG-Datei mit einer Dateigröße von ca. 1 MB. Zurück in PS gehen Sie zu den Filtern und fügen Sie etwas Rauschen hinzu, nicht mehr als 1%, sodass Sie es kaum bemerken können. Speichern Sie nun die Datei erneut, gleiche Einstellungen, JPG mit maximaler Bildqualität. Die Dateigröße (auf der Festplatte) beträgt jetzt ca. 6 MB.

Die Bildgröße (in MB) steht also in direktem Zusammenhang mit dem Pixelinhalt des Bildes sowie dem Pixelinhalt. Zwei Bilder von derselben Kamera mit denselben Einstellungen, die mit denselben Einstellungen aus LR oder PS exportiert wurden, sind unterschiedlich, wenn der Bildinhalt unterschiedlich ist.