Image Compression

ロスレス圧縮とロッシー圧縮の違い — 画像圧縮の基礎

ロスレス圧縮とロッシー圧縮の違いを理解しましょう。どの形式がどちらの方式を使うか、どちらを選ぶべきか、画質が落ちる前にどこまで圧縮できるかを学びます。

ロスレス圧縮はすべてのピクセルを保持し、ロッシー圧縮は人間に知覚できない細部を犠牲にして劇的に小さいファイルを実現します。正しい方式の選択は、画像の種類と用途によります。

ロスレス圧縮とは?

ロスレス圧縮は画像データ内のパターンを見つけ出し、何も捨てずによりコンパクトに符号化します。ロスレス圧縮されたファイルを開くと、デコーダーが元のデータを正確に再構成します。

テキストに対するzipファイルのように考えてください。圧縮アーカイブは小さくなりますが、解凍すると元の文書のすべての文字が戻ってきます。

PNGはウェブ上で最も一般的なロスレス圧縮画像形式です。ブラウザでデコードされたPNGには、ソースにあったピクセルがそのまま含まれています。そのためPNGは以下に最適です:

  • ベタ塗りのロゴやワードマーク
  • スクリーンショットやUIモックアップ
  • 透明な背景を持つ画像
  • 繰り返し編集・保存するグラフィック

欠点:ロスレス圧縮は写真に対しては効率が低いです。典型的な写真のPNGは、同等のJPEGよりも通常3–5倍大きくなります。

ロッシー圧縮とは?

ロッシー圧縮は、人間が知覚しにくい画像データを永久に破棄することで、はるかに大きなファイルサイズ削減を実現します。人間の視覚の既知の特性を利用しています — たとえば、輝度(明るさ)の変化よりも細かい色の詳細に対する感度は低いのです。

JPEGは写真向けの代表的なロッシー形式です。JPEGエンコーダーは画像を8×8ピクセルのブロックに分割し、離散コサイン変換を適用し、結果を量子化します — 品質設定に基づいて高周波の詳細を破棄します。品質設定が高いほど、捨てられるデータは少なくなります。

トレードオフ:JPEG圧縮は一方通行です。破棄された詳細を復元することはできません。JPEGをより低い品質設定で再保存すると損失が蓄積します — 再保存するたびに追加のアーティファクトが生じます。

WebP:両方をこなす形式

Googleが開発したWebPは、同じ形式内でロスレスとロッシーの両方の圧縮をサポートしています。これにより非常に柔軟になります:

  • ロッシーWebPは同等の視覚品質でJPEGを約25–34 %上回る
  • ロスレスWebPはファイルサイズでPNGを約26 %上回る

最新のブラウザのほとんどはWebPをネイティブにサポートしています。ウェブ画像にWebPを使うこと(写真にはロッシー、グラフィックにはロスレス)は、ページの読み込み速度に対する最も効果的な最適化の一つです。ImgKitの画像ツールにはWebP用の変換ツールが含まれています。

形式のまとめ

Format 圧縮の種類 最適な用途
PNG ロスレス ロゴ、グラフィック、スクリーンショット、透過
JPEG ロッシー 写真、ウェブ画像
WebP ロスレスまたはロッシー ウェブ画像(すべての種類)
GIF ロスレス(8ビット) 単純なアニメーション
AVIF ロスレスまたはロッシー 次世代ウェブ画像
TIFF 通常はロスレス 印刷、アーカイブ

画質とファイルサイズのトレードオフ

ロッシー形式の画質とサイズのトレードオフは線形ではありません。品質を100から85に下げると、視覚的な変化がほとんど見えないままファイルサイズが劇的に削減されます。品質を60から50に下げると、比較的小さな追加のサイズ削減に対してアーティファクトが目立つように跳ね上がります。

実用的な指針:

  • ウェブ写真(ヒーロー画像、ブログ): JPEG品質80–85 または WebP品質75–80
  • ウェブ写真(サムネイル): JPEG品質70–75 または WebP品質65–70
  • 印刷用納品: PNGまたはTIFFロスレス、またはJPEG品質95以上
  • アーカイブ用マスター: 常にロスレス(PNG、TIFF、またはオリジナルRAW)

実用的な推奨

ロッシー圧縮を使う場合:

  • ウェブサイトやメール用に写真を配信する
  • ファイルサイズが読み込み時間や添付制限に影響する
  • 画像をそれ以上編集しない

ロスレス圧縮を使う場合:

  • 画像にテキスト、シャープな線、ベタ塗りの色が含まれる
  • ファイルを複数回開いて再保存する
  • ピクセル精度の忠実性が求められる(医療画像、印刷の刷版)

両方のアプローチを比較し適切なバランスを見つけるためのツールについては、圧縮技術と目標ファイルサイズに関する関連ガイドセクションをご覧ください。

よくある質問

ロスレス圧縮とは何ですか?

ロスレス圧縮は、情報を一切捨てずにデータを効率的に符号化してファイルサイズを縮小します。ロスレス圧縮されたファイルを展開すると、元のビットがすべてそのまま復元されます。PNGはロスレス圧縮を使用します。デコードされたPNGは常にソースとピクセル単位で一致します。

ロッシー圧縮とは何ですか?

ロッシー圧縮は、人間の目に捉えにくい細部や色の変化といった一部の画像データを永久に破棄することで、より小さなファイルサイズを実現します。JPEGは代表的なロッシー形式です。一度圧縮すると、破棄されたデータは復元できません。

どの画像形式がロスレスですか?

PNG、GIF、BMPは常にロスレスです。WebPとAVIFはロスレスとロッシーの両方のモードをサポートしています。TIFFはロスレス(非圧縮またはLZW)で保存できます。RAWカメラファイルはロスレスです。JPEGは常にロッシーです — 一般的に使われるロスレスJPEGは存在しません。

ロスレスとロッシー圧縮はいつ使い分ければよいですか?

ロスレスは、ロゴ、スクリーンショット、テキスト主体のグラフィック、UI要素、および複数回編集・再保存する画像に使用します。ロッシーは、ウェブやメールで共有する写真に使用します。ファイルサイズが重要で、ピクセル精度の忠実性が求められない場合に適しています。

画質の低下が目立つようになるまで、画像をどこまで圧縮できますか?

JPEGの場合、80–90 %の品質設定は通常の閲覧サイズでは元と見分けがつきません。60 %未満では圧縮アーティファクト(ブロックノイズ、色のバンディング)が目立ち始めます。ロッシーWebPの場合、品質75–85 %で同等のJPEGより小さいファイルサイズで優れた結果が得られます。

Resources

参考情報

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