PNGとJPGの根本的な違い：非可逆圧縮と可逆圧縮の選択ガイド

PNGはDEFLATE可逆符号化を使用します。このアルゴリズムはLZ77スライディングウィンドウによって繰り返し発生するピクセル配列を照合した後、ハフマン符号化で統計的冗長性を圧縮し、復号後に元のピクセルデータを完全に復元することができます。

JPGはDCT（離散コサイン変換）非可逆符号化を使用します。この符号化では画像をブロックに分割して周波数変換を行い、人間の目に鈍感な高周波詳細情報を破棄し、画質の劣化と引き換えに小さな記憶容量を得ます。

自然写真は多数のグラデーションカラーを含むため、DEFLATE圧縮で削減できる冗長性が少なく、同解像度の場合、PNGのファイルサイズは通常JPGの5倍から10倍になります。JPGが高周波詳細を破棄した後は、ファイルサイズの圧縮メリットが明確になります。

単色ブロックが主体のUIスクリーンショットやアイコンの場合、DEFLATEは繰り返しピクセルを効率的に照合できます。PNGのファイルサイズのメリットが逆転し、複雑さの低いスクリーンショットの場合、PNGのサイズが中品質JPGより小さくなることもあります。

PNGはネイティブで完全な8ビット透過チャンネルに対応しており、0から255段階の半透明グラデーションが可能で、すべての主流ブラウザやデザインソフトウェアと互換性があります。JPGは透過チャンネルに対応しておらず、完全に不透明な画像コンテンツしか出力できません。

PNGを繰り返し保存しても品質劣化は発生せず、圧縮パラメータの変更によるファイルサイズのわずかな変動が生じるだけです。JPGは保存するたびに情報が再度破棄されます。複数回保存すると世代劣化が蓄積し、画像のぼかしや色ブロックが徐々に悪化します。

自然写真、人物や風景コンテンツをWeb表示や新規メディア配信に使用する場合、JPGを選択することで許容範囲の画質を維持しつつ小さなファイルサイズを実現し、読み込み速度の要件を満たすことができます。

UIインターフェースのスクリーンショット、線画アイコン、ベクターからラスター化したグラフィック、透過要素を含むデザイン原稿の場合、PNGを選択することでクリアなエッジと完全な透過性を保持し、JPGで発生するノイズやぼかしを回避できます。印刷出力が必要なデザイン原稿の場合、PNGを選択することで完全なピクセル情報を保持し、印刷の精度要件を満たすことができます。