JPEG 背景移除器

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圖像背景去除是指在保留主要或預定的主題的同时,刪除或修改一個圖片的背景的過程。這種技術可以顯著提高主題的突出程度,並經常在攝影、圖形設計、電子商務和營銷中被使用。

背景去除是一種強大的技術,用來更有效地凸顯一幅照片中的主題。電商網站經常使用它來從產品照片中去除不需要的或雜亂的背景,這讓產品成為觀察者的唯一焦點。同樣,設計師也會使用這種方法來隔離出主題,以便在其它的圖片組合、拼貼或不同背景之中使用。

背景去除的方法多種多樣,這取決於圖片的複雜程度和使用者所使用的技能與工具。最常見的方法包括使用像Photoshop、GIMP這類的專業軟體工具,或者使用專門刪除背景的軟體。使用最廣的技術包括使用魔法棒工具、快選工具,或是使用筆工具來手動操作。對於複雜的圖像,可能會使用到像是通道面罩或背景消除等工具。

考慮到AI和機器學習的技術進步,自動背景去除變得越來越快速且準確。先進的演算法能夠準確地將複雜圖像中的主題和背景區分開來,並在不需要人工介入的情況下去除背景。這不僅可以節省時間,也讓沒有進階圖像編輯軟體技能的用戶有更多可能性。

現在,圖像背景去除不再是一項複雜且耗時,只有專業人士才能夠處理的任務。這是一種強大的工具,能夠牽引觀察者的注意力,製作出乾淨以及專業的圖片,並且開創出各種創新的可能性。隨著AI的能力持續拓展,這個領域提供了令人興奮的創新可能性。

什麼是 JPEG 格式?

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPEG,全稱聯合圖像專家小組,是一種廣泛用於數位影像有損壓縮的方法,特別是針對數位攝影產生的影像。壓縮程度可以調整,允許在儲存大小和影像品質之間進行選擇性的權衡。JPEG 通常可以達到 10:1 的壓縮比,而影像品質幾乎沒有明顯損失。

JPEG 壓縮演算法是 JPEG 標準的核心。這個過程從將數位影像從其典型的 RGB 色彩空間轉換為稱為 YCbCr 的不同色彩空間開始。YCbCr 色彩空間將影像分為亮度 (Y),代表亮度等級,以及色度 (Cb 和 Cr),代表色彩資訊。這種分離是有益的,因為人眼對亮度的變化比對色彩更敏感,這讓壓縮可以利用這一點,比亮度更壓縮色彩資訊。

一旦影像進入 YCbCr 色彩空間,JPEG 壓縮過程的下一步就是對色度通道進行降採樣。降採樣會降低色度資訊解析度,這通常不會顯著影響影像的感知品質,因為人眼對色彩細節的敏感度較低。這個步驟是可選的,可以根據影像品質和檔案大小之間所需的平衡進行調整。

降採樣後,影像會被分成區塊,通常大小為 8x8 像素。然後每個區塊會個別處理。處理每個區塊的第一步是套用離散餘弦轉換 (DCT)。DCT 是一種數學運算,將空間域資料(像素值)轉換為頻率域。結果是一個頻率係數矩陣,以其空間頻率組成表示影像區塊的資料。

DCT 產生的頻率係數接著會被量化。量化是將一大組輸入值對應到一個較小的集合的過程——在 JPEG 的情況下,這表示降低頻率係數的精度。這是壓縮中有損失的部分,因為一些影像資訊會被捨棄。量化步驟由量化表控制,它決定對每個頻率組成套用多少壓縮。量化表可以調整為偏好較高的影像品質(較少壓縮)或較小的檔案大小(更多壓縮)。

量化後,係數會以鋸齒形順序排列,從左上角開始,並遵循一個優先考慮較低頻率組成而非較高頻率組成的模式。這是因為較低頻率組成(代表影像中較均勻的部分)比較高頻率組成(代表較精細的細節和邊緣)對整體外觀更重要。

JPEG 壓縮過程的下一步是熵編碼,這是一種無損壓縮的方法。JPEG 中最常見的熵編碼形式是霍夫曼編碼,儘管算術編碼也是一種選擇。霍夫曼編碼的工作原理是為較頻繁出現的項目分配較短的碼,為較不頻繁出現的項目分配較長的碼。由於鋸齒形排序傾向於將類似的頻率係數分組在一起,因此它提高了霍夫曼編碼的效率。

熵編碼完成後,壓縮資料會儲存在符合 JPEG 標準的檔案格式中。此檔案格式包含一個標頭,其中包含有關影像的資訊,例如其尺寸和使用的量化表,接著是霍夫曼編碼的影像資料。檔案格式也支援包含元資料,例如 EXIF 資料,其中可能包含有關用於拍攝照片的相機設定、拍攝日期和時間以及其他相關詳細資訊。

當開啟 JPEG 影像時,解壓縮過程基本上會反轉壓縮步驟。霍夫曼編碼的資料會被解碼,量化的頻率係數會使用壓縮期間使用的相同量化表進行反量化,並將反離散餘弦轉換 (IDCT) 套用於每個區塊,將頻率域資料轉換回空間域像素值。

反量化和 IDCT 過程會因為壓縮的有損性質而引入一些錯誤,這就是為什麼 JPEG 不適合會進行多次編輯和重新儲存的影像。每次儲存 JPEG 影像時,它都會再次經歷壓縮過程,並且會遺失額外的影像資訊。這可能會隨著時間推移導致影像品質明顯下降,這種現象稱為「世代損失」。

儘管 JPEG 壓縮具有有損性質,但由於其靈活性與效率,它仍然是一種流行的影像格式。JPEG 影像的檔案大小可以非常小,這使其非常適合用於網路,在網路中頻寬和載入時間是很重要的考量因素。此外,JPEG 標準包含漸進模式,允許影像以這樣的方式編碼,使其可以分多個步驟解碼,每個步驟都會提高影像解析度。這對於網路影像特別有用,因為它允許快速顯示低品質版本的影像,隨著更多資料下載,品質會提升。

JPEG 也有一些限制,並不總是所有類型影像的最佳選擇。例如,它不適合具有銳利邊緣或高對比文字的影像,因為壓縮會在這些區域周圍產生明顯的偽影。此外,JPEG 不支援透明度,這是 PNG 和 GIF 等其他格式提供的功能。

為了解決原始 JPEG 標準的一些限制,已經開發了新的格式,例如 JPEG 2000 和 JPEG XR。這些格式提供了更高的壓縮效率、支援更高的位元深度,以及透明度和無損壓縮等額外功能。然而,它們尚未達到與原始 JPEG 格式相同的廣泛採用程度。

總之,JPEG 影像格式是數學、人類視覺心理學和電腦科學的複雜平衡。其廣泛使用證明了它在縮小檔案大小的同時,維持大多數應用程式可以接受的影像品質的有效性。了解 JPEG 的技術方面可以幫助使用者在何時使用此格式以及如何針對品質和檔案大小的平衡最佳化其影像,以最符合其需求做出明智的決定。

支援的格式

AAI.aai

AAI 沙漠圖像

AI.ai

Adobe Illustrator CS2

AVIF.avif

AV1 圖像文件格式

AVS.avs

AVS X 圖像

BAYER.bayer

原始 Bayer 圖像

BMP.bmp

Microsoft Windows 點陣圖像

CIN.cin

Cineon 圖像文件

CLIP.clip

圖像剪輯遮罩

CMYK.cmyk

原始青色,洋紅色,黃色和黑色樣本

CMYKA.cmyka

原始青色,洋紅色,黃色,黑色和 Alpha 樣本

CUR.cur

Microsoft 圖標

DCX.dcx

ZSoft IBM PC 多頁畫筆

DDS.dds

Microsoft DirectDraw 表面

DPX.dpx

SMTPE 268M-2003 (DPX 2.0) 圖像

DXT1.dxt1

Microsoft DirectDraw 表面

EPDF.epdf

封裝式可攜式文件格式

EPI.epi

Adobe 封裝式 PostScript 交換格式

EPS.eps

Adobe 封裝式 PostScript

EPSF.epsf

Adobe 封裝式 PostScript

EPSI.epsi

Adobe 封裝式 PostScript 交換格式

EPT.ept

帶有 TIFF 預覽的封裝式 PostScript

EPT2.ept2

帶有 TIFF 預覽的封裝式 PostScript Level II

EXR.exr

高人眼動態範圍圖像

FARBFELD.ff

Farbfeld

FF.ff

Farbfeld

FITS.fits

靈活的圖像傳輸系統

GIF.gif

CompuServe 圖形交換格式

GIF87.gif87

CompuServe 圖形交換格式(版本87a)

GROUP4.group4

原始 CCITT Group4

HDR.hdr

高動態範圍圖像

HRZ.hrz

緩慢掃描電視

ICO.ico

Microsoft 圖標

ICON.icon

Microsoft 圖標

IPL.ipl

IP2 位置圖像

J2C.j2c

JPEG-2000 編碼串

J2K.j2k

JPEG-2000 編碼串

JNG.jng

JPEG 網絡圖形

JP2.jp2

JPEG-2000 文件格式語法

JPC.jpc

JPEG-2000 編碼串

JPE.jpe

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPEG.jpeg

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPG.jpg

聯合攝影專家組 JFIF 格式

JPM.jpm

JPEG-2000 文件格式語法

JPS.jps

聯合攝影專家組 JPS 格式

JPT.jpt

JPEG-2000 文件格式語法

JXL.jxl

JPEG XL 圖像

MAP.map

多解析度無縫圖像數據庫 (MrSID)

MAT.mat

MATLAB 等級 5 圖像格式

PAL.pal

棕櫚點陣圖

PALM.palm

棕櫚點陣圖

PAM.pam

通用二維位圖格式

PBM.pbm

可攜式位圖格式(黑白)

PCD.pcd

Photo CD

PCDS.pcds

Photo CD

PCT.pct

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PCX.pcx

ZSoft IBM PC Paintbrush

PDB.pdb

棕櫚數據庫圖像查看器格式

PDF.pdf

可攜式文件格式

PDFA.pdfa

可攜式文檔檔案格式

PFM.pfm

可攜式浮點格式

PGM.pgm

可攜式灰度圖格式

PGX.pgx

JPEG-2000 VM 格式

PICON.picon

個人圖標

PICT.pict

Apple Macintosh QuickDraw/PICT

PJPEG.pjpeg

聯合照相專家組 JFIF 格式(進行中)

PNG.png

可攜式網路圖形格式

PNG00.png00

與原始圖像相同的 PNG 圖像

PNG24.png24

透明背景的 24 位 RGB PNG 圖像

PNG32.png32

帶有透明度通道的 32 位 RGBA PNG 圖像

PNG48.png48

48 位 RGB PNG 圖像

PNG64.png64

帶有透明度通道的 64 位 RGBA PNG 圖像

PNG8.png8

8位的 PNG 圖像

PNM.pnm

可攜式任何圖像格式

PPM.ppm

可攜式像素圖格式(彩色)

PS.ps

Adobe PostScript

PSB.psb

Photoshop大型檔案格式

PSD.psd

Adobe Photoshop bitmap

RGB.rgb

原始紅色,綠色和藍色樣本

RGBA.rgba

原始紅色,綠色,藍色和 Alpha 樣本

RGBO.rgbo

原始紅色,綠色,藍色和不透明度樣本

SIX.six

DEC SIXEL 圖像格式

SUN.sun

SUN 飽和圖像

SVG.svg

可縮放矢量圖形

SVGZ.svgz

壓縮的可縮放矢量圖形

TIFF.tiff

Tagged Image File Format

VDA.vda

Truevision Targa 圖像

VIPS.vips

VIPS圖像

WBMP.wbmp

無線點陣圖像

WEBP.webp

WebP圖像格式

YUV.yuv

CCIR 601 4:1:1 或 4:2:2

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