python-imaging-library - 尽管`resample = Image.BICUBIC`，为什么PIL.Image.rotate（）会导致质量下降

Question

根据https://stackoverflow.com/a/17822099/1639359使用resample=PIL.Image.BICUBIC应该通过轮换保持质量。这个问题是我对上述答案的评论的跟进，它对我不起作用。

我们有什么版本的 Python 和 PIL：

import sys
print(sys.version)

3.7.3 (default, Mar 27 2019, 22:11:17)
[GCC 7.3.0]

import PIL
import PIL.Image
print(PIL.__version__)
print(PIL.Image.__version__)

6.2.1
6.2.1

打开我们的测试图像，并保存它。
注意质量的损失；保存的文件比原始文件小得多：

img = PIL.Image.open('test_image.jpg')
holdexif = img.info['exif']
img.save('testsave.jpg',"jpeg",exif=holdexif)

%ls -l 'test_image.jpg'
%ls -l 'testsave.jpg'

-rwxrwxrwx 1 dino dino 1926859 Dec 24 21:28 test_image.jpg*
-rwxrwxrwx 1 dino dino 452343 Dec 27 13:16 testsave.jpg*

Per Determining JPG quality in Python (PIL)
设置quality='keep'可防止保存时质量下降：

img.save('testsave.jpg',"jpeg",exif=holdexif,quality='keep')

%ls -l 'test_image.jpg'
%ls -l 'testsave.jpg'

-rwxrwxrwx 1 dino dino 1926859 Dec 24 21:28 test_image.jpg*
-rwxrwxrwx 1 dino dino 1926911 Dec 27 13:16 testsave.jpg*

---

如果我们旋转图像，会发生两件事：

• img.format消失
• 质量显着降低（即使我们使用resample=PIL.Image.BICUBIC）

print(img.format)

JPEG

rotated_img = img.rotate(-90,resample=PIL.Image.BICUBIC,expand=True)

print(img.format)
print(rotated_img.format)

JPEG
None

---

保存旋转的文件显示质量损失：

rotated_img.format="JPEG"  # quality='keep' will raise exception if format != 'JPEG'
rotated_img.save('testsave.jpg',"jpeg",exif=holdexif,quality='keep')
%ls -l 'test_image.jpg'
%ls -l 'testsave.jpg'

-rwxrwxrwx 1 dino dino 1926859 Dec 24 21:28 test_image.jpg*
-rwxrwxrwx 1 dino dino 450997 Dec 27 13:16 testsave.jpg*

问题：

1. 如果有的话，我做错了什么？

2. 为什么img.format旋转消失？还有什么正在消失？

3.顺便说一句，有没有另一种方法来检测质量损失（我只知道保存文件并看到它要小得多）。

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在@MarkRansom 的评论之后，我想为我的问题添加一些颜色：虽然我已经编码多年，但我直到上周才开始玩图像。 毫无疑问，我对图像处理的了解充其量是最少的，对事物的工作方式存在重大差距和误解。

也就是说，从编码的角度来看，我希望对象上的方法几乎只会执行该方法所建议的操作，而不会产生副作用。例如，我希望 rotate() 只旋转图像，而不是同时清除元数据。即使，为了效率起见，PIL 包的默认行为是始终删除元数据，我希望有一个选项（全局或基于每个方法），例如preserve_metadata=True

关于“判断质量的唯一好方法”是“看图像本身”，我当然可以理解这是绝对的情况。然而，在相对的基础上，最值得注意的是，在比较处理前后的“相同”图像时，在我看来，可能有一些方法可以物理测量或至少估计处理前后的质量差异。（当然，我对图像的了解还不够，无法知道最好的方法是什么；这也是我提出问题的部分原因）。在我看来（至少从我的初学者的角度来看），人们经常想做任何想要做的处理，而质量损失很少或没有损失同时。感谢您的耐心和帮助填补我的知识空白，并提供答案。

标签： python-imaging-library

Answer 1

通常，任何图像旋转都会导致图像质量下降，这仅仅是因为输出需要对输入进行插值，而不是从输入到输出的 1:1 映射。对于 90 度的倍数的旋转，可以获得 1:1 映射并进行无损旋转。目前尚不清楚 PIL/Pillow 是否足够聪明地做到这一点，但它可能会。您的示例旋转了 -90 度，因此您可能会走运。

元数据正在丢失，因为rotate生成了一个新图像，它不会修改现有图像。确定哪些元数据可能与新图像相关并不容易，因此最安全的做法是不复制任何元数据。正如您所发现的，可以手动复制您认为重要的任何内容。我认为没有自动复制任何内容的选项。

正如评论中所指出的，使用文件大小来判断图像质量是一个非常糟糕的指标。较小的尺寸暗示质量较差，但不一定如此；JPEG 压缩的全部前提是在正常观看中根本看不到某些图像质量下降。视觉比较是终极测试。如果您必须进行自动比较，有一些方法可以做到这一点，但我认为没有任何一种方法成为无可争议的最佳比较方法。