JPG, JPEG và PNG: Khác nhau thế nào, nên dùng định dạng nào

JPEG là tên của một ủy ban, không phải tên một loại tệp. Joint Photographic Experts Group, làm việc dưới ISO và ITU, công bố chuẩn nén của mình năm 1992 với tên ISO/IEC 10918-1, còn gọi là ITU-T T.81. Chuẩn này mô tả cách nén một bức ảnh vào ít byte hơn; nó không hề nói tệp phải đặt tên thế nào. Đuôi hiển nhiên là .jpeg, và đó là đuôi các hệ thống Unix và máy Mac đời đầu dùng. Nhóm này vẫn điều hành jpeg.org và hiện duy trì cả các định dạng mới hơn như JPEG 2000 và JPEG XL bên cạnh định dạng gốc.

Windows đi hướng khác vì MS-DOS. Tên tệp DOS theo quy tắc 8.3: tối đa tám ký tự, một dấu chấm và nhiều nhất ba ký tự phần đuôi. Đuôi .jpeg bốn chữ cái đơn giản là không thể tồn tại trên ổ FAT thời đó, nên các chương trình Windows lưu thành .jpg. Windows 95 bỏ giới hạn này bằng tên tệp dài, nhưng khi ấy .jpg đã thành thói quen của hãng máy ảnh, trình điều khiển máy quét và các trang web. Quy tắc hệ thống tệp máy ảnh mà máy ảnh kỹ thuật số tuân theo vẫn ghi tên như DSC_0001.JPG, nên phần lớn ảnh trên thế giới mang đuôi ba chữ cái.

Bên trong tệp không có gì khác nhau. Tệp .jpg và .jpeg mở được bằng cùng các chương trình, dùng cùng kiểu media đã đăng ký là image/jpeg, và có các byte giống hệt nhau nếu bạn đổi tên tệp này thành tệp kia. Các đuôi hiếm hơn như .jpe và .jfif cũng là cùng định dạng đó. Cách viết chỉ quan trọng khi phần mềm kiểm tra chữ của đuôi tệp thay vì nội dung, chẳng hạn biểu mẫu tải lên có danh sách cho phép chỉ gồm jpg, png. Khi đó hãy đổi tên tệp hoặc chạy qua JPEG sang JPG, công cụ lưu lại ở chất lượng 95 với đuôi mà biểu mẫu yêu cầu.

JPEG mất dữ liệu ngay từ thiết kế. Bộ mã hóa chuyển ảnh từ RGB sang một kênh độ sáng và hai kênh màu, và thường lưu các kênh màu ở độ phân giải một nửa, vì mắt người kém nhạy với chi tiết màu hơn nhiều so với độ sáng. Sau đó nó cắt ảnh thành các khối 8 × 8 pixel, mô tả mỗi khối như tổng của các mẫu sóng mượt, và làm tròn bỏ những mẫu mịn ít quan trọng nhất. Con số chất lượng trong hộp thoại xuất ảnh quyết định mức làm tròn mạnh đến đâu. Ở mức 85, ảnh trên màn hình trông không đổi; ở mức 50 dung lượng tiếp tục giảm nhưng việc làm tròn bắt đầu lộ ra.

PNG không mất dữ liệu. Nó lưu chính xác từng pixel và nén bằng DEFLATE, cùng thuật toán dùng trong tệp ZIP, sau một bước lọc dự đoán mỗi pixel từ các pixel lân cận. Việc nén dựa vào tìm các phần lặp lại. Ảnh chụp màn hình có nền trắng phẳng, biểu đồ năm màu hay logo viền sắc nét chứa rất nhiều phần lặp và nén thành tệp nhỏ. Ảnh chụp thì không: nhiễu cảm biến, hạt và các dải chuyển màu mềm khiến hầu như không có hai pixel kề nhau nào giống nhau, nên PNG của một bức ảnh vẫn lớn hơn JPEG của cùng bức ảnh vài lần. Đặc tả được công bố bởi W3C.

Sự khác biệt này giải thích các lỗi hình bạn từng thấy. Hư hại của JPEG xuất hiện dưới dạng các ô vuông khối trên bầu trời mịn, màu bị nhòe dọc các viền đỏ bão hòa, và những gợn mờ, gọi là ringing, quanh chữ và nét sắc. Lưu lại JPEG sau khi chỉnh sửa sẽ lặp lại việc làm tròn và mỗi lần thêm một ít hư hại, gọi là suy hao qua các thế hệ. PNG không tự thêm lỗi hình, nhưng cũng không xóa được lỗi đã có: JPEG chuyển sang PNG vẫn giữ nguyên mọi khối và gợn, chỉ là được lưu hoàn hảo. Công cụ JPG sang PNG dùng để cố định bức ảnh trước khi chỉnh sửa, không phải để sửa lỗi.

PNG có thể mang kênh alpha, giá trị thứ tư cho mỗi pixel cho biết độ đục, từ 0 (vô hình) đến 255 (đặc hoàn toàn). Nhờ vậy bóng đổ mềm, đường cong khử răng cưa và ảnh sản phẩm tách nền trông đúng trên mọi màu nền, đó là lý do logo, biểu tượng, sticker, lớp phủ và đồ họa giao diện thường là PNG. PNG cũng có thể lưu bảng màu tối đa 256 màu kèm độ trong suốt, thường gọi là PNG-8, giúp các biểu tượng đơn giản đặc biệt nhỏ. JPEG hoàn toàn không có kênh alpha: mọi pixel trong JPEG đều đặc, và định dạng này không có cách nào đánh dấu một vùng là trong suốt.

Vì vậy khi PNG có nền trong suốt chuyển thành JPG, phải có thứ gì đó lấp vào các vùng trống. Nhiều chương trình chọn màu trắng, một số chọn đen, và bộ chuyển đổi cẩu thả có thể để lại viền tối kỳ lạ ở các cạnh bán trong suốt. Nếu cần JPG, hãy chủ động chọn màu lấp: chuyển PNG sang JPG với Vùng trong suốt đặt là trắng, đen hoặc một Tùy chỉnh màu khớp với trang hay slide nơi ảnh sẽ xuất hiện. Chiều ngược lại không bao giờ làm được chỉ bằng chuyển đổi. Nền trắng trong JPG vẫn là nền trắng trong PNG; xóa nó là công việc chỉnh sửa, thực hiện bằng cách chọn nền rồi xóa đi.

Dung lượng là chỗ hai định dạng tách biệt rõ nhất, và chiều hướng phụ thuộc vào nội dung. Với ảnh chụp, JPEG ở chất lượng 80 đến 90 thường nhỏ hơn PNG cùng kích thước pixel từ năm đến mười lần, mà trên màn hình điện thoại hay laptop không thấy khác biệt. Với đồ họa phẳng, thứ tự có thể đảo ngược: logo, biểu đồ hay ảnh chụp màn hình chứa chữ thường cho PNG nhỏ hơn JPG, và PNG vẫn sắc nét hoàn hảo trong khi JPG sinh ringing quanh từng chữ. Các số liệu dưới đây là khoảng giá trị điển hình, không phải đo một tệp cụ thể; nhiễu, chi tiết và số màu sẽ đẩy chúng lên hoặc xuống.

Dung lượng quan trọng hơn vẻ ngoài của nó. Gmail giới hạn tệp đính kèm 25 MB mỗi thư và Outlook.com là 20 MB, nên năm ảnh PNG từ điện thoại có thể bị lỗi trong khi năm ảnh JPG qua dễ dàng. Nhiều cổng thông tin chính phủ và thi cử giới hạn tải lên chỉ vài trăm kilobyte hoặc ít hơn. Trang web tải từng byte qua dữ liệu di động, và ảnh PNG quá lớn là lý do thường gặp khiến trang tải chậm. Khi JPG vẫn quá lớn cho một cổng thông tin, giảm dần chất lượng thường đạt được mục tiêu mà ít thay đổi nhìn thấy hơn so với thu nhỏ kích thước; hướng dẫn giảm dung lượng ảnh xuống KB trình bày cả hai cách.

Hãy quyết định theo nội dung, không theo thói quen. Nếu ảnh là ảnh chụp hoặc trông giống ảnh chụp, với tông màu liên tục và dải chuyển màu mềm, JPG thắng về dung lượng mà không mất gì nhìn thấy được. Nếu ảnh có chữ sắc nét, màu phẳng, nét mảnh hoặc vùng cần trong suốt, PNG giữ ảnh sạch, và thường cũng nhỏ hơn. Ảnh pha trộn, như ảnh chụp có chú thích in ngang, nghiêng về JPG ở chất lượng cao từ 90 trở lên, trừ khi chữ nhỏ đến mức ringing làm giảm khả năng đọc. Ảnh chụp màn hình của một bức ảnh vẫn được coi là ảnh chụp trong trường hợp này.

Cũng nên nghĩ đến việc sẽ xảy ra với tệp sau đó. Ảnh bạn sẽ còn chỉnh sửa nhiều lần an toàn hơn khi để PNG, vì mỗi lần lưu JPG lại thêm hao hụt. Ảnh gửi đến biểu mẫu, tin đăng trên sàn thương mại hay tiệm in thường tốt nhất là JPG chất lượng cao. Với website của riêng bạn, cả hai nay thường bị các định dạng mới hơn vượt qua: WebP và AVIF cho tệp ảnh nhỏ hơn JPG mà vẫn hỗ trợ trong suốt, và mọi trình duyệt hiện nay đều hiển thị được. So sánh AVIF, HEIC và WebP nói về lúc nào đáng dùng chúng và lúc nào khả năng tương thích vẫn nghiêng về JPG.

JPG là định dạng mà hầu như mọi biểu mẫu tải lên đều nhận. Hệ thống hộ chiếu và visa, cổng thi cử và tuyển dụng, hồ sơ bảo hiểm, đơn nhập học và tin đăng trên sàn thương mại thường liệt kê JPG hoặc JPEG đầu tiên, thường kèm giới hạn kilobyte và kích thước pixel cố định. Ví dụ, dịch vụ gia hạn hộ chiếu trực tuyến của Bộ Ngoại giao Hoa Kỳ yêu cầu ảnh ở dạng tệp JPEG. Việc hỗ trợ PNG trên các biểu mẫu như vậy khá phổ biến nhưng còn xa mới phổ quát, còn WebP, HEIC và AVIF thường bị từ chối thẳng. Nếu biểu mẫu chỉ liệt kê JPG, ảnh PNG hoặc ảnh chụp màn hình phải được chuyển đổi chứ không phải đổi tên, vì nhiều cổng kiểm tra nội dung thực của tệp.

Một số nơi lại cần PNG. App Store Connect yêu cầu biểu tượng ứng dụng PNG 1024 × 1024 px, Google Play yêu cầu biểu tượng PNG 512 × 512 px, và các cửa hàng in theo yêu cầu in thiết kế lên áo và cốc thường muốn PNG nền trong suốt để màu vải lộ ra. Công cụ tạo favicon, ứng dụng sticker và mẫu thuyết trình cũng thường ưu tiên PNG vì lý do tương tự. Trong các trường hợp này JPG hoặc bị từ chối hoặc trông sai, với một ô trắng bao quanh thiết kế ở chỗ nền lẽ ra phải biến mất.

Máy in nằm ở giữa. Tiệm ảnh tiêu dùng và kiosk ở hiệu thuốc nhận JPG ở mọi nơi và PNG ở nhiều quầy nhưng không phải tất cả, và JPG lưu ở chất lượng 90 trở lên in giống hệt PNG ở kích cỡ thông thường. Điều quan trọng hơn cho in ấn là độ phân giải, khoảng 300 pixel mỗi inch ở kích cỡ cuối, và màu sắc. Nhà in thương mại làm việc trong CMYK, thứ JPEG lưu được còn PNG thì không, nên các xưởng in offset thường yêu cầu PDF, TIFF hoặc JPG chất lượng cao thay vì PNG. Khi không chắc, hãy gửi cho nhà in JPG chất lượng 95.

Chuyển đổi là một sự đánh đổi một chiều, nên hãy làm đúng hướng và giữ bản gốc. PNG sang JPG là cách thường dùng cho biểu mẫu và email: độ trong suốt được lấp bằng một màu đặc, dung lượng thường giảm mạnh với ảnh chụp, và các cạnh mảnh mềm đi đôi chút. JPG sang PNG là bước làm trước khi chỉnh sửa hoặc khi quy định yêu cầu PNG: không có gì được cải thiện và tệp lớn hơn, nhưng không bị hao hụt thêm. JPEG sang JPG hoàn toàn không đổi gì về hình ảnh; nó chỉ sửa phần đuôi cho phần mềm khó tính về cách viết.

Cả ba đều chạy trong trình duyệt. Trên UltKit, bạn thả tối đa 20 tệp, mỗi tệp đến 95 MB, chọn định dạng đích rồi bấm Chuyển sang JPG hoặc Chuyển sang PNG; không cần cài đặt, không cần tài khoản, và tệp bị xóa sau 30 phút kể từ khi xử lý. Trên máy tính của bạn, Paint trên Windows và Preview trên Mac có thể lưu từng ảnh thành JPEG hoặc PNG, dù cả hai đều không cho kiểm soát nhiều màu nền thay thế độ trong suốt. Điện thoại nhìn chung cần một ứng dụng hoặc trang web cho cả hai chiều.

Vài thiết lập quyết định kết quả. Với ảnh chụp chuyển sang JPG, Chất lượng từ 80 đến 90 cân bằng giữa dung lượng và hình thức; dùng 95 cho bản in hoặc ảnh có chữ. Chỉ chọn Xóa siêu dữ liệu khi quyền riêng tư hoặc dung lượng quan trọng, vì ngày chụp và kiểu máy ảnh có thể hữu ích về sau. Nếu kết quả vẫn vượt giới hạn của cổng, hãy nén sau khi chuyển đổi thay vì đoán một mức chất lượng thấp trong lúc chuyển, để bạn thấy được dung lượng thực sự đạt được. Công cụ tập trung vào dung lượng như nén ảnh hạ chất lượng đến khi tệp vừa giới hạn.