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影像百科-显微镜拍摄照片与静态影像压缩技术

静态影像是指画面静止的影像，常见的压缩技术包括：JPEG、TIFF、GIF、BMP等，可以分为两大类：

＞失真压缩(Information loss)
采用“离散馀弦转换(DCT：Discrete Cosine Transform)”的数学运算，压缩比高，压缩以后档案比较小，压缩30倍(压缩比1：30)仍然能够获得高品质的影像，主要应用在网际网路及一般图形显示，例如：JPEG。

＞无失真压缩(Information lossless)
采用“差值脉码调变(DPCM：Differential PCM)”的数学运算， 压缩比低，压缩以后档案比较大，通常大约压缩10倍(压缩比1：10)，主要应用在医学影像、档案保存，例如：TIFF。

值的注意的是，使用失真压缩则影像的细部会产生变化，所以显微镜拍摄医学影像都必须使用无失真压缩，而且一但使用失真压缩则无法再恢复原本正确的图形，所以我们必须使用无失真压缩来保存重要的图片。完全没有压缩的影像称为“原始资料(Raw data)”，档案非常大，通常使用在高级的数位单眼像机(DSLR：Digital Single Lens Reflex camera)，用来保存原始照片档案。下面我们将以目前应用最广的JPEG压缩技术来说明静态影像的压缩原理。

空间冗馀(Spatial redundancy)
当我们观察一张静态影像(照片)，会发现照片上其实有许多没有用处的资讯，例如：第一个画素与第二个画素颜色相差很少，而且画素本身又很小，所以两个画素可以当成同一种颜色来储存，人类的肉眼也很难分辨出来，这种在空间上多馀而没有用处的资讯称为“空间冗馀”，静态影像压缩技术就是要把这种空间上多馀而没有用处的资讯去除，可以得到比较小的档案，而肉眼其实看不太出来。