如何在不降低质量的前提下减小图片体积？

Vũ Khôi

Wotech Electronics 博客作者

各类软件允许用户选择多种算法和技术来减小电脑上图片的体积，或者无需下载即可访问网页进行免费压缩。要开始压缩图片，你需要先了解图片——从一张图片内部的构成要素开始，这样无论采用哪种压缩方法，都能得到符合预期意图的结果。如果你正在查找关于网页配图尺寸的信息，可以回看Markdao的这篇文章了解更多。如果你已经找到了软件，但想深入了解为什么各软件的图片压缩能力各不相同，那么这篇文章正是为你准备的。

了解图片尺寸与决定质量的因素

图片以BITMAP（位图）形式存储在电脑上，这是一种数字化存储方法，其中每个像素由一段数值代码来定义。像素可以呈现不同级别的色彩，具体取决于分配给每个像素的位数。

图片的横向与纵向尺寸以像素（Pixel）为度量单位，横向像素总数乘以纵向像素总数，就是整张图片包含的像素总数，因此图片越长越宽，尺寸就越大。然而，一张图片的体积并不仅仅取决于每个像素的信息，它还包含其他信息。

构成图片文件体积的因素

• 图像数据： 图片的每个像素由一个具体的颜色值表示。这些数据被组织成一个矩阵，其中每个值对应图片中的一个像素。

• 尺寸信息： 图片的横向与纵向尺寸，以及整张图片包含的像素总数。

• 色彩系统信息： 对于RGB图片，包括颜色表示方式的信息，例如用于表示每个颜色通道（红、绿、蓝）的位数，以及每个颜色值的表示方式（如每像素8位、16位、24位或32位）。每像素的位数越高，文件就越大，因为单个图片文件中的独立数值更多。

• 文件格式信息： 包括BMP文件的文件头（header）及其他结构描述信息，帮助计算机理解如何读取和显示图片。

• 附加数据： 可能还包含其他附加数据，如文件扩展名（extension）信息、图片来源信息，或作者、创建日期等元数据（metadata）及其他参数。

目前常用的位图（BITMAP）格式：

• JPEG（Joint Photographic Experts Group）：这是用于压缩图片最常用的格式之一。JPEG通常用于色彩复杂的图像，例如数码相机拍摄的照片。这种格式适合以较小的文件体积存储图像，同时保持相对较高的画质。

• PNG（Portable Network Graphics）：PNG是一种不压缩或压缩程度较低以减小图片体积但不影响图片本身质量的格式，支持透明背景或多图层图片。PNG通常用于需要保持高画质的图片，如：图表、图标或需要透明效果的图像。

• GIF（Graphics Interchange Format）：GIF是一种高压缩格式，主要用于动图。它支持循环播放和透明度，常用于小尺寸动图或网页中的图标。不过，GIF的缺点是对于较长的动图文件，体积相当大。为替代GIF，Airbnb推出了Lottie File，Google推出了WebP。

• BMP（Bitmap Image File）：BMP是一种不压缩、最完整保存BITMAP信息的格式，通常用于以高画质、无需压缩的方式存储图像。但由于文件体积大，BMP不如JPEG或PNG常用。

• TIFF（Tagged Image File Format）：TIFF是一种无压缩或无损压缩格式，常用于对画质要求高的应用，如印刷和专业图形设计。TIFF支持多图层、色彩深度和分辨率，因此适合Photoshop、Illustrator等专业应用。

• WEBP（Web Picture）： 这是Google近期推出的全新格式，其图像压缩算法比PNG或JPG更优，能比这两种"老前辈"减少最多50%的文件体积，同时仍支持透明背景，并可以像"老前辈"GIF那样实现动画效果。

最近一段时间，Google Page Speed Insight频频"骚扰"用户，要求用户换用WebP以获得更高评分。然而WebP尚未被广泛使用，部分原因是各大操作系统对不借助第三方软件直接查看该格式图片的支持仍很有限。

为了对这些格式有一个全景式的了解，Markdao将做一个小实验：使用一张横纵尺寸相同、色彩系统和附加数据相同、仅格式不同的图片，供大家参考各种格式压缩优化的程度，从而在动手使用之前做出真正正确的选择。

不同的色彩系统会产生不同的图片体积

世界上有许多不同的常用色彩系统，在这篇文章中，Markdao只聚焦于互联网上使用最普遍的色彩系统，以及为什么不同的色彩系统会改变图片文件的体积。首先来了解一下几种不同的色彩系统：

RGB色彩系统： RGB色彩系统用于各类数字环境，包括电脑显示器、电视、数码相机或任何能发出三种颜色光源的物体：R（Red，红色）、G（Green，绿色）和 B（Blue，蓝色）。

这三种颜色光强的组合，决定了该像素所呈现的颜色。接下来这部分开始变得复杂，请集中注意力。R、G、B每个颜色通道包含8位（Bit）来表现该颜色的光强，1个像素包含3个颜色通道的发光信息，因此一个像素包含8×3=24位。

上述公式适用于sRGB，但如果是Adobe RGB（Adobe推出的一种RGB色彩系统，允许比sRGB更真实、更鲜艳的色彩），每个R、G、B颜色通道则包含10到12位。因此选择Adobe RGB时，图片文件会比sRGB更大，但反过来图像会更漂亮。

CMYK色彩系统： 这是最令设计师"头疼"的色彩系统，因为其色彩不如RGB鲜艳；CMYK的色谱比RGB窄，但反过来，CMYK是可以用于印刷的色彩系统之一，而RGB则不能。CMYK代表C（Cyan，青色）、M（Magenta，品红）、Y（Yellow，黄色）和K（Keys，即黑色的色度）。

与RGB一样，C、M、Y、K每个颜色通道共包含8位，但由于它有4个通道，所以CMYK的一个像素包含多达32位的信息。因此，CMYK色彩系统通常比RGB稍大，因为它包含更多信息。

灰度（Grayscale，灰阶）：如果你的网站上有黑白照片，那就赶紧把图片的位图模式改为灰度，以最大限度减少体积。灰度只有8位来表示黑色的色度。可以说，灰度是所有色彩系统家族中最简单、最轻量的系统。不过，黑白图片的使用频率要低得多。

如此一来，虽然略显啰嗦，但你现在已经了解了一张图片的构成方式，非常详细具体，可以帮助你最大限度地压缩图片体积。有时你还可以根据具体使用场景，通过合理的横向与纵向尺寸来缩小图片。再进一步，就选择适合使用需求的格式——用jpg还是png，取决于是否需要透明背景。如果还有余力，就再转换为WebP，确保图片最轻、最美，让"谷歌祖师爷"满意。

更进一步，如果你是一位能熟练使用Lightroom、Photoshop的专业设计师，还可以直接干预色彩系统，做到毫无保留。但实际上很少有人做到这一步，因为通过色彩系统来压缩图片体积实在是"过分到家了"。

在不降低质量的前提下减小图片体积的方法

正如本文标题所示，Markdao不会过多介绍具体软件；出于公平起见，我们只按优先顺序推荐一些解决方案及配套软件，供你体验后选出在你看来最好的软件。放心，在接下来的部分，Markdao将提示一些评价一张图片好看与否的标准。

因此，减小一张图片的体积有很多因素可以入手，需要逐项执行，并将它们相互配合，你才能获得最好的成果。所以别轻信某一款软件能包办图片体积优化所需的全部操作。

选择合适的图片压缩格式，获得最小的图片体积

如上所述，如果这些图片用于网站或互联网上的其他用途，请先确认这张图片是否需要透明背景：如果需要透明图片，请优先使用WebP，其次才是PNG。而如果不需要透明背景，则优先压缩jpg图片，因为它性能最佳。

用于更改压缩格式的软件

• Adobe Photoshop：如果你有条件，这是更改图片压缩格式并选择顶级压缩算法的软件，你可以按喜好自定义格式与算法。

• GIMP：GIMP是一款类似Photoshop的免费开源应用。它同样提供更改格式与压缩图片的工具，选项类似。

• IrfanView：这是一款Windows平台免费的看图与图像编辑工具。除了查看和编辑图片，IrfanView也允许你更改格式和压缩图片。

• XnConvert：XnConvert是一款适用于Windows、MacOS和Linux的免费多功能图片转换工具。它可以让你轻松更改格式、尺寸并压缩图片。

• ImageOptim：ImageOptim是一款适用于MacOS的免费应用，帮助你以最优方式压缩图片，并自动清除不必要的数据以减小文件体积。

• 用TinyPNG / TinyJPG压缩jpg图片：这是一项免费在线服务，让你高效压缩PNG和JPEG图片而不损失太多质量。

• 在线压缩图片的解决方案Squoosh：Squoosh是Google开发的一款网页应用，允许你通过自定义选项在线更改格式、压缩并优化图片。

更改图片的横向与纵向尺寸

这是最稳妥的缩小图片体积的方法，因为图片上的像素总数已显著减少。不过这种缩减需要把握分寸，别贪心减得太小，导致画面模糊、无法使用。那么减到多少才合适？这取决于图片的摆放位置，你应根据它选择合适的尺寸。

你可以大致估算比例，从而给出更精确的数据。通常，我们会看这张图片在桌面端（Desktop）显示时占屏幕多大的比例，以便做出合适的选择。要做到这一点，我们需要了解最常用屏幕尺寸按像素计算的规格：

• 常见27英寸台式机显示器：2,500像素

• 24英寸台式机显示器：1,680像素 ➝ 1,920像素

• 笔记本电脑屏幕：1,200像素 ➝ 1,920像素

• 平板（Tablet）屏幕：720像素 ➝ 1,200像素

• 智能手机屏幕：350像素 ➝ 720像素

根据这些数据，我们可以推导出网站上各类图片比较稳妥的参考尺寸：

• 桌面端全屏图片：横向2,500像素

• 网站中部不铺满边距的图片：横向2,000像素

• 文章配图：横向1,680像素

• 新闻文章的小缩略图（thumbnail）：720像素

借助如今的先进技术，在网站开发时，我们可以为不同屏幕尺寸选择合适的图片，加载画质与体积相对应的图片，让每种设备都能获得最快的加载速度和最佳观感。在Markdao我们就是这么做的，有需要的客户欢迎联系我们哦。

用于更改图片尺寸的常用软件：

• Adobe Photoshop：说过了就不重复了，再说就是给大家打广告了。

• GIMP

• IrfanView

• Canva

• Photoscape

• Preview（MacOS）

优化色彩格式并删除不必要的信息

此外，图片中还包含许多与拍摄设备、拍摄地点、作者、版权相关的信息；如果你想了解里面具体有什么，可以搜索关键词"EXIF Photo Meta Data"，其中会完整显示一张图片所能包含的信息。这一部分也非常重要，因为有些EXIF数据可多达500KB——这可不是个小数字。

以下是可以删除EXIF数据的部分软件：

• ExifTool：ExifTool是一款强大而灵活的工具，允许你读取、写入和编辑图片的Exif数据。除了删除Exif数据之外，它还提供许多管理Exif数据的其他功能。

• Exif Purge：Exif Purge是一款简单易用的工具，专用于从图片中移除Exif数据。它拥有简洁的图形界面，并允许你同时批量处理多张图片。

• ImageOptim：ImageOptim不仅是一款图片压缩工具，还能删除Exif数据。它会自动清除不必要的信息以减小图片体积。

• XnView：XnView是一款适用于Windows、MacOS和Linux的免费看图与图片管理工具。它提供查看和编辑图片Exif数据的功能，包括删除Exif数据。

• Photoscape：Photoscape是一款适用于Windows和MacOS的免费图片编辑软件

使用选择性压缩（Selective Compression）减小图片体积，是保留图像细节的最佳解决方案之一

这是一种较为复杂的方法，因此市面上能实现它的常用软件并不多。想了解得更清楚，我们从头说起：选择性压缩是一种让系统挑出不重要区域进行压缩的方法，重要部分则被较少压缩或保持原有质量。具体方法如下：

• 图片基于色彩结构，把区域内颜色平均值相近的像素归并成一个平均BIT Code系统；或者基于图像结构或图像内容，通过AI（人工智能）或机器学习（Machine Learning）技术来完成。目前大多数使用AI的图片压缩工具都需付费，市场上也不多见。

• 然后，软件会遮罩（Mask）不希望降低质量的区域，并对遮罩之外的部分执行图片压缩。

• 纹理与细节保留（Texture and Detail Preservation）：这种方法聚焦于在压缩过程中保留图像中的重要细节与结构。可以使用自适应量化（adaptive quantization）等技术来保护细小细节。

• 率失真优化（Rate-Distortion Optimization，RDO）：使用RDO在质量与文件体积之间权衡，据此调整有损压缩的程度。重要部分可以以更优的压缩水平得到保全。如果你使用ImageOptim——当今非常优秀的一款软件之一（仅支持MacOS），你会在软件中看到RDO调节滑块。

一些采用选择性压缩方法的图片压缩软件：

• Adobe Photoshop

• GIMP

• JPEGmini

• ImageOptim

• Tiny PNG / Tiny JPG

• Squoosh

• RIOT

总结所有既能减小图片体积又能保住质量的解决方案

最后总结给那些只想看结论、不关心过程的读者：最佳图片压缩方法是选择性压缩（Selective Compression），你可以使用MacOS上的ImageOptim，或用RIOT来执行这项操作。不过在执行这最后一步之前，你必须确保：

• 图片已使用正确且必要的格式

• 图片正使用合适且（在能力范围内）最轻量的色彩系统（Color Profile）

• 图片的横向与纵向尺寸符合使用需求

• 如果可以，你可以先用专用软件删除EXIF数据。如果你使用ImageOptim按选择性压缩方法压缩图片，则无需预先删除EXIF数据，因为该软件已一并支持。

感谢大家关注Markdao的这篇文章。虽然有点长，但我们希望大家掌握足够的知识，下次有人问"我的图片怎么这么大"，你就可以非常科学地回答了。当你熟悉了我们介绍的这些步骤之后，这一切不过眨眼之间。请记住最后一点：用什么软件并不重要，重要的是用什么方法，以及哪种对你来说最方便。欢迎关注Markdao，获取由我们内容团队根据用户实际需求自主整理编写的最新精彩文章。

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