Цифровой износ — старое явление на новый лад

Четверть века назад цифровые технологии пришли к простым потребителям. До того момента у нас, простых потребителей, были бумажные книги, виниловые пластинки, магнитофонные ленты и кино-фотоплёнка. Все это богатство изнашивалось при использовании, искажалось при копировании и попросту портилось от времени при хранении. Конечно же, по хорошему, нужно было иметь негативы и мастер-ленты для хранения и первые копии для использования, но конечные потребители мало следовали этим правилам.

И когда к нам пришли персональные компьютеры с цифровыми технологиями, это было чудом — книги, фотографии, песни и фильмы, всё это не портилось ни при хранении, ни при воспроизведении, ни при копировании. На горизонте появилась цифровая вечность. Появилась, помахала ручкой и пропала.

О том, что цифровые технологии победили, но у победы оказался странный вкус, можно говорить долго. Сейчас я затрону только вопрос фотографий.

Зачем это всё

В течении последних 14 лет я изучаю историю техники. В этом своём занятии я использую не только архивные документы и бумажные книги, но так же и цифровые документы. Это сканы и фотографии с личных страничек, местных интернет-форумов, сайтов библиотек и газет, и даже с сайтов-помоек со «смешными картинками» (куда грузится всё что не попадя).

Для работы с этим контентным адом, мне пришлось выработать рефлексы, разработать методики, а так же формализовать и описать возникающие у меня на пути проблемы.

Потому, что если проблема описана и хорошо задокументирована, то это уже не проблема, а просто особенность работы.

Явление героя

Явление, о котором я хочу поговорить, широко известно и много обсуждается, но, как это ни странно, не имеет устоявшегося названия и чётко очерченых границ.

Это точно не «деградации данных» (data degradation) — она является следствием случайных технических сбоев при хранении. И это явление не тождественно «дефекту поколений» (generation loss) — он иллюстрирует некоторые технические аспекты процесса, но не описывает и не объясняет организационную сторону проблемы.

Поэтому, я придумал термин «цифровой износ» (ещё раз проверил, прямо перед публикацией — ни Гугл, ни Яндекс этого словосочетания не находят). В данном случае, под «износом» я понимаю тоже самое что и в случае с износом в физическом мире — потеря потребительских свойств в процессе эксплуатации. И, как и в случае с техникой, цифровой износ зависит от условий и режимов эксплуатации. Спокойная езда автомобиля по ровной дороге приводит к одному уровню износа, гоняние по колдобинам, да ещё с перегрузом — к другому.

Цифровой износ в начале цифровой революции

Как я уже говорил, в начале цифровой революции, цифровые фотографии были перспективней аналоговых — они не выцветали и не искажались при копировании. Однако, очень быстро оказалось, что цифровые фотографии лишь в теории могут вечно сохраняться и копироваться без ущерба для качества. А всё из-за них — условий эксплуатации.

А условия тогда были очень жёсткими.

Диски имели маленький объём, а доступ в интернет — маленькую скорость. К тому же, и то и другое было ыдорогим. Это было суровое время. Мы выживали как могли.

Мы уменьшали картинки в размерах



Мы экспериментировали с форматами



И всё равно, это не помогало. Потому как наши почтовые ящики были мизерными, а наши сайты имели меньше места чем требует хранение одного raw-файл современного цифрового фотоаппарата.

— 10 Мб дискового пространства (без учета log-файлов),
— использование любого домена,
— предустановленные CGI-скрипты,
— 1 реальный почтовый ящик,
— виртуальный почтовый сервер на Вашем домене с неограниченным числом EMail
адресов,
— доступ и обновление по FTP,
— статистика доступа к серверу.

1.3.1 Установка виртуального сервера… бесплатно
1.3.2 Ежемесячная плата...........................7 у.е./мес
при единовременной оплате 6 месяцев...............40 у.е.
при единовременной оплате 1 год...................70 у.е.
1.3.3 Дополнительное дисковое пространство........1 у.е./мес за каждые 10 Мб

(реальный тарифный план на хостинг из 2002 года, и у.е. и зарплаты тогда были не то что сейчас)

Экономическая и организационная реальность интернета была такой жёсткой, что теоретически неповреждаемые_при_копировании картинки, в реальности, убивались в хлам при их эксплуатации.

Мир после цифровой победы

И вот, прошли десятилетия, интернет стал широким, диски — огромными, и стоит всё это сущие копейки. Сейчас нет нужды экономить байты, а большинство людей даже не задумывается над такими вопросами. Люди просто фотографируют и сразу же заливают фотографию в интернет, без какого-либо редактирования.

Казалось бы, наступило то самое цифровое будущее, в котором картинки живут вечно и не искажаются в процессе их копирования.

Увы, но нет.

Самыми распространёнными вариантами использования картинок в интернет, в настоящее время, являются:

• заливка в социальную сеть
• заливка на фотохостинг
• заливка на интернет-форум
• пересылка в мессенджере
• заливка на собственный сайт

(варианты указаны в произвольном порядке)

И ни один из этих вариантов, включая заливку на собственный веб-сайт, не является гарантированно неискажающим.

Оказалось, что одновременно с ростом размеров диском и квот хостингов, выросло и количество цифровых картинок. И процесс борьбы за каждый байт, на самом деле, не исчез, а переместился с вашего компьютера на сервера интернет-сервисов. И в дело идут всё те же две операции — изменение размера картинки и игра её форматом.

И вот вам простая, но очень наглядная иллюстрация.

Я взял на Википедии файл с изображением известной картины вырезал из ней кусок под пропорции «4 на 3», изменил размер до 2000 пикселей в ширину и сохранил в jpg-файл размером 804 килобайта.



С данной картинкой я сделал то, что делают большинство пользователей интернета — залил в соцсеть (в данном случае, Facebook).

А потом скачал и получил jpg-файл размером 602 килобайта, при тех же 2000 пикселей ширины и 1500 пикселей высоты.



Вы, конечно же, скажете что знаете про то что бывает когда используют формат jpg, что это тот самый «дефект поколений» (generation loss) и что невооружённым взглядом разницу между картинками заметить невозможно.

Ну так я вооружился и с помощью графического редакторы получил «разницу» между картинками (PaintShop Pro в этом случае делает вычитание цветов по каждому цвету и берёт модуль). В результате, я получил картинку, которую невозможно отличить от сплошной чёрной заливки.

Но только неворужённым взглядом. Вооружённый же взгляд сказал, что в картинке более 9 тысяч цветов. Более 9 тысяч оттенков серого, визуально неотличимых от чёрного. Всего 9 тысяч, на картинку размером в 3 миллиона пикселей. Казалось бы, беспокоиться не о чем — искажения минимальны.

Вот этот момент я решил узнать у скольких пикселей цвет точно совпал, и для этого заменил чистый чёрный цвет (#000000) на чистый белый (#FFFFFF). Результат вы уже видели в начале этой статьи — белых пикселей очень мало. Написанный мной скрипт подсчитал число пикселей в исходной картинке, цвет которых точно совпадает с соответствующими пикселями на картинке прошедшей Facebook.

Их оказалось ровно 37385, то есть — 1.2% от общего числа пикселей.

98.8% пикселей оказались искажены в результате одной лишь итерации «закачать в соцсеть».

Новое слово на букву «И»

Тут вы спросите, чем же меня не устроил существующий термин «дефект поколений» (generation loss).

А не устроил он меня тем, что описывает лишь один технический аспект (условно говоря, аналог «истирания» в механике), но не указывает на всё явление целиком.

А явление это состоит в том, что дефолтным методом использования картинок в интернете, в настоящее время, является отправка их в сервисы, которые совершают над ними действия ведущие к искажению.

И это не только повторное сжатие, это ещё и изменение размера (например, как у мессенджера Facebook), и даже наложение логотипа (как у многих интернет-форумов, блогоплатформ и вебсайтов).

При этом, пользователи интернета мало заботятся о том, чтобы найти как можно более качественный вариант (в идеале — оригинал), а просто повторно используют первые попавшие им в соцсетях и поисковиках картинки. Картинки, которые раз за разом проходят процедуру пережатия, уменьшения или увеличения пиксельного размера, а также многократного наложения логотипов.

Для массового потребителя, на первое место выходит сам факт переотправки картинки и быстрота, с которой он осуществлён, а вопрос качества им просто игнорируется.

То есть, имеют место быть изменения, которые появляются не по причине наличия у пользователя такого желания, а просто в результате жизненного цикла цифрового изображения. И, учитывая технологическую и социальную реальность современного интернета, эти изменения вносятся неизбежно и прогнозируемо.

Именно поэтому я называю это явление «цифровым износом» — оно возникает в результате эксплуатации.

* * *

Конечно же, существуют профессионалы и технические решения, которые позволяют хранить и передавать файлы без искажений. Надо просто использовать специально настроенные компьютеры и протоколы передачи файлов.

А, с другой стороны, если иметь правильно оборудованное помещение и аккуратно обращаться с бумажными носителями, то их можно хранить и использовать очень долго и практически без потерь.

Я не хочу сказать, что не изменилось совсем ничего. Конечно же изменилось и, особенно, для профессионалов. При правильной эксплуатации, цифровые объекты действительно можно считать вечными, в то время как аналоговые подвержены разрушению, даже при самом идеальном хранении.

Но тот режим эксплуатации цифровых объектов, который использует массовый потребитель в условиях современных интернет сервисов, сходен с тем режимом эксплуатации который массовый потребитель применял к тем же магнитофонным записям и фотографиям.

И такой режим ведёт к возникновению «цифрового износа», который хоть и не является полным аналогом механического износа, но играет ту же роль в жизненном цикле цифровых объектов, которую механический износ играет в жизненном цикле объектов материальных.

И что теперь? (послесловие)

Основной целью создания концепции «цифрового износа» является не запугивание читателей или стенания «мы все умрём», а выработка рефлексов и методов для жизни и деятельности в условиях существования этого явления.

И понимание того, как и по каким законам цифровые объекты живут и распространяются в интернете, уже не раз позволяло мне найти менее изношенную версию заинтересовавшей меня картинки.