TIFF vs. PNG vs. JPEG 2000: Compresión de Imágenes sin Pérdida

Cuando se decide digitalizar fotos para conservarlas lo ideal es guardarlas en un formato sin pérdida de información para retener el detalle tal como se pudo obtener del escáner. La desventaja es que ocupan mucho más espacio que un JPEG.

Muchos prefieren directamente un formato sin compresión como TIFF sin comprimir, pero existen formatos de compresión sin pérdida que permiten ahorrar espacio de almacenamiento sin un costo significativo.

El formato TIFF admite diferentes tipos de compresión, luego están el PNG y el JPEG 2000.

Para comparar armé un grupo de 356 imágenes color de 24 bits y aproximadamente de 3.200 por 2.000 pixeles que totalizan 6.164.301.370 bytes sin comprimir (TIFF sin compresión).

Las comprimí a

  • JPEG 2000 sin pérdida,
  • a PNG
  • a TIFF con compresión LZW
  • y a TIFF con compresión Zip.

Estos fueron los comandos que usé.

JPEG 2000: mogrify -format jp2 -define jp2:rate=1.0 -define jp2:mode=int -depth 8 -define jp2:tilewidth=256 -define jp2:tileheight=256 -path /home/user/jp2-lossless/ /home/user/test/*.tif

TIFF LZW: mogrify -format tif -depth 8 -compress LZW -path /home/user/tiff-lzw/ /home/user/test/*.tif

TIFF Zip: mogrify -format tif -depth 8 -compress Zip -path /home/user/tiff-lzw/ /home/user/test/*.tif

PNG: mogrify -depth 8 -path /home/user/png-9/ -format png -quality 9 /home/user/test/*.tif

Los resultados.

Formato Bytes MB % del MAX % del MIN
TIFF Zip 3.142.359.890 2.996,79 50,98% 118,91%
PNG 9 2.750.377.023 2.622,96 44,62% 104,07%
JPEG 2000 2.642.693.320 2.520,27 42,87% 100,00%
TIFF LZW 3.520.584.906 3.357,49 57,11% 133,22%
TIFF sin comprimir 6.164.301.370 5.878,74 100,00% 233,26%

JPEG 2000 da la máxima compresión sin pérdida, aunque PNG se acerca muchísimo. JPEG 2000 permite ahorrar tan sólo un 1,75% más que PNG.

En un análisis foto por foto PNG comprimió más que JPEG 2000 en 36 casos y menos en 320 casos.

Si se incorporan al análisis otros factores como disponibilidad de herramientas, soporte del formato a futuro y el tiempo de compresión y descompresión, hay que destacar algunas cuestiones.

  • No todas las herramientas leen todas las combinaciones de TIF con sus diferentes formatos de compresión. Es por eso que la Biblioteca del Congreso y otras instituciones recomiendan sólo usar TIFF sin comprimir para fotos.
  • JPEG es todavía un formato nuevo y por lo tanto las herramientas son nuevas. Es común encontrar problemas con algunos archivos o con la disponibilidad de herramientas en algunas plataformas. El soporte debería mejorar con el tiempo, pero al ser un formato complejo el avance es lento.
  • JPEG 2000 requiere cálculos más complejos y por lo tanto requiere mayor cantidad de procesamiento para comprimir y descomprimir las imágenes. Las distintas variantes de TIFF y PNG no requieren tanto procesamiento y son más rápidas.
  • PNG es un estándar ISO público y está respaldado por la W3C que es la organización que rige los estándares de la Web y está implementado en todos los navegadores (incluso en los móviles).
  • TIFF es un estándar público, pero no es ISO sino que es un estándar de Adobe (los dueños del Photoshop). Tiene muchas implementaciones y extensiones no estandarizadas.
  • JPEG 2000 también es un estándar ISO, pero incorpora varias patentes que podrían implicar un costo por su uso en algún momento. En cambio PNG no está alcanzado por patentes.

Cuál es el Mejor Formato para Guardar Fotos Escaneadas

La mayoría de la gente ya usa cámaras de fotos digitales. Típicamente los últimos 5 o 10 años de historia fotográfica familiar son totalmente digitales. Las ventajas de los archivos digitales están muy claras por eso para algunos resulta interesante digitalizar las fotos familiares anteriores a la revolución digital (digamos todas las fotos sacadas entre 1840 y 2005).

Un documento en papel (fotos, libros, documentos, etc.) dura décadas o hasta siglos sin mayor deterioro, pero un archivo digital requiere de herramientas tecnológicas para poder acceder a él y estas se vuelven obsoletas mucho más rápido por lo que hay que ser muy cuidadoso a la hora de guardar nuestros recuerdos digitales.

Bajo el concepto de preservación digital se encuadran las técnicas, herramientas y estrategias tendientes a asegurar que los recursos digitales puedan ser accedidos en el futuro. Uno de los aspectos es la elección del formato de imagen.

La Biblioteca del Congreso de Estados Unidos tiene disponible mucha información para ayudar a que la gente preserve sus documentos digitales con éxito.

http://www.digitalpreservation.gov/multimedia/videos/personalarchiving_spanish.html

También publican los criterios que utilizan dentro de su organización para seleccionar los formatos de archivos digitales. Lo mismo hacen muchas otras organizaciones como National Archives of Australia, Library and Archives Canada, Bancroft libary o Florida Digital Archive.

Entonces, ¿cuál es el mejor formato para guardar fotos escaneadas? PNG (Portable Network Graphics). Los motivos:

En general el único otro formato ampliamente aceptado, incluso más que PNG es TIFF, pero con la salvedad que sólo aceptan TIFF sin comprimir. Ninguna versión de TIFF comprimido es aceptada porque existen muchas implementaciones de TIFF y no todas igualmente adoptadas o estandarizadas.

PNG tiene la ventaja de la compresión sin pérdida sobre el TIFF. Hice una comparación de la compresión de TIFF con Zip, TIFF con LZW y JPEG 2000 con PNG donde el último comprime apenas un 1,75% menos que JPEG 2000 pero mucho más que los otros.