JPEG・PNG・TIFF・HEICの画像ファイルのうち最も破損の影響を受けにくいのは？

多くの人が写真をスマートフォンで撮影する時代になっていますが、将来にわたって写真を残していきたいと考えた時に、保存用の写真のフォーマットとして何を選べばいいのかは気になるところ。そこで、TIFF、PNG、JPEG、HEICという4つのフォーマットの写真をわざと破壊し、もっとも復元率が高い写真が何かを調べる実験が行われました。

File Integrity 6 : Which image format is most resilient? – The Eclectic Light Company
https://eclecticlight.co/2020/04/21/file-integrity-6-which-image-format-is-most-resilient/

macOSと絵画についてのメディア「The Eclectic Light Company」の創設者であり、Macの開発者でもあるハワード・オークリーさんは、実験にあたって、画像データを破壊するオリジナルツール「Vandal」を使って画像を破壊しました。Vandalは1つの画像につき1～8バイトの変化を生み出すため、実験に使用された画像ファイルは1～2MBの比較的小さなものだったとのこと。非常に小さな破壊行為ですが、実際に画像は破損し、正常に開く事はできましたが、修復は不可能とまではいかなくとも困難だったそうです。

◆JPEG
JPEGファイルを破壊してみたところ、それが2MB中の2バイト、あるいは4MB中の4バイトといった小さな変化でも画像には「水平線」という形で変化が現れました。バイト数が8バイト、16バイトと増えるほどに見た目の変化は顕著となったとのこと。

またJPEGファイルを80～100％に圧縮するとダメージが大きくなることも確認されました。

非可逆のJPEGフォーマットはそこまで破損が目立ちませんが、一方、可逆圧縮のJPEGフォーマットは、実験した中でももっとも損傷が大きかった画像の1つだとされています。

◆PNG
「ほんのわずかな破損でもPNG形式の画像に与える影響は非常に破壊的です」とオークリーさんは述べています。画像に数バイト程度の小さな変化を加えたところ、画像の上半分はそのままなのに対して、下半分は全く様変わりするという結果に。

さらに数バイトの破壊を加えてみたところ、画像のうち表示されない部分が増えていきました。「わずかでも画像の破壊が起こる可能性がある場合、PNGでの保存は推奨しない」とオークリーさん。

◆TIFF
非圧縮のTIFFはファイルサイズが大きくなるため、数バイト程度の破壊であれば全く画像がダメージを受けていないように見えます。ただし、1：2で圧縮した時は一部が黒く塗りつぶされ画像が使いものにならなくなったとのこと。破壊の可能性がある場合、TIFFは圧縮しないことが推奨されています。

◆HEIC
iPhoneで撮影された写真のデフォルトであるHEIC形式は、画像が数バイト破壊されると、独特の小さな長方形が現れることが判明。

破損が小さいと写真全体にはあまり影響がありませんが、破損するバイト数が増加すると長方形の数が増加し、写真が意味をなさなくなっていきます。このため、HEICも画像が破損する可能性がある場合は適していないとのこと。

……ということで、オークリーさんは、最も回復力の高い画像形式を「TIFF」だと結論付けています。ただし、画像サイズが大きくなるので、破損を防ぐための「予備用の画像」としての使い方が向いています。またJPEGも破損による画像への影響が比較的小さく、注意して使えば回復力もあります。必要に応じて修復やレタッチを行いやすいのもJPEGの特徴。JPEG画像のファイルサイズが10MBよりも小さい場合はMacPAR deLuxeを使ってECCメモリの保護を行うと、回復力がさらに大きくなるとのこと。そして、HEICは破損の影響を受けやすいため、JPEGに変換して保存することが推奨されています。