为什么PIL.Image.rotate()不顾`resample=Image.BICUBIC`而导致质量下降？

Question

每个https://stackoverflow.com/a/17822099/1639359使用resample=PIL.Image.BICUBIC应该通过旋转来保持质量。这个问题是根据我对上述答案的评论而提出的，我认为这并不适用于我。

我们有哪些Python和PIL版本：

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

打开我们的测试映像并保存它。

注意质量的损失；保存的文件比原始文件要小得多：

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*

每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，就会发生两件事：

• img.format disappears
• quality显着减少(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

保存旋转文件显示质量下降：

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.我做错了什么？

2.为什么img.format在旋转时消失？还有什么在消失？

3.另外，是否有另一种检测质量损失的方法(我只知道保存该文件并看到它要小得多)。

在@MarkRansom的评论之后，我想为我的问题添加一些色彩:虽然我已经编码了很多年，但我只是在上周才开始处理图像。毫无疑问，我对图像处理的了解最多也是微乎其微，对于事物的工作方式存在重大的差距和误解。

也就是说，从编码的角度来看，我预计对象上的方法只会做该方法建议的事情，而不会产生副作用。例如，我希望旋转式()只能旋转图像，而不是同时清除元数据。即使为了效率起见，PIL包的默认行为是总是删除元数据，我也希望有一个选项(或者是全局的，或者是基于每种方法的)，比如preserve_metadata=True。

至于“判断质素的唯一好方法”是“看图像本身”，我当然可以绝对理解。然而，在相对的基础上，最值得注意的是，当比较一些处理前后的“同一”图像时，在我看来，可能有办法实际测量或至少估计处理前后的质量差异。(当然，我对图像还不太了解，不知道什么是最好的方法，因此我提出问题的部分原因)。在我看来(至少从我初学者的角度来看)，很多时候人们会想要做任何想要做的事情，而同时又很少或不损失质量。感谢您的耐心和帮助，填补了我的知识空白，并用答案。

Answer 1

通常，任何图像旋转都会导致图像质量的损失，仅仅是因为输出需要对不从输入到输出映射1:1的像素的输入进行插值。对于90度倍数的旋转，可以得到1:1的映射，并进行无损旋转。目前还不清楚PIL/Pillow是否聪明到足以做到这一点，但它有可能。你的例子旋转了-90度，这样你就能幸运了。

元数据正在丢失，因为rotate生成一个新的映像，它不会修改现有的映像。要确定哪些元数据可能与新映像相关并不容易，因此最安全的操作方法就是不复制任何元数据。正如您已经发现的，手动复制任何您认为重要的内容都是可能的。我认为没有办法自动复制任何东西。

正如注释中所指出的，使用文件大小来判断图像质量是一个非常糟糕的指标。较小的尺寸意味着质量较差，但不必如此；JPEG压缩的整个前提是，一些图像退化在正常的观看中根本看不见。视觉比较是最终的考验。如果你必须有一个自动化的比较，有方法这样做，但我认为没有任何出现作为无可争议的最佳比较方法。

Answer 2

您旋转了图像，这将创建一个新的通用映像。在这种情况下没有“保持”。保存到JPEG时，默认质量为75，高质量为95。

需要将质量(可能是表和元数据)复制到新映像中，就像您对Exif所做的一样。