注明：本人原创翻译，原版为Essential Image Optimization电子书，这里将其拆分为几篇文章发布。另外，文中部分链接可能会因为“网络”原因无法打开。不必着急，我会慢慢将其中一些比较好的内容翻译过来发表，都会在这个“Web图像技术深究”专题中。
目录
- 介绍
- 如何判断我的图像是否需要优化？
- 如何选择正确的图像格式？
- “素人”JPEG
- JPEG的压缩模式
- 渐进式JPEG的优点
- 谁在生产环境中使用了渐进式JPEG？
- 渐进式JPEG的缺点
- 如何生成一个渐进式JPEG？
- 色度（或颜色）抽样
- JPEG引发的格式拓展
- 使用JPEG优化编码器
- 什么是MozJPEG？
- 什么是Guetzli？
- MozJPEG与Guetzli孰优孰劣？
- Butteraugli
- 什么是WebP？
- WebP的表现如何？
- 谁在生产环境中使用WebP？
- WebP编码如何执行？
- WebP的浏览器支持
- 如何将我的图像转换为WebP？
- 如何在我的操作系统上查看WebP图像？
- 如何提供WebP？
- SVG优化
- 避免使用有损编解码器重复压缩图像
- 减少不必要的图像解码和尺寸调整带来的损耗
- 使用srcset提供HiDPI图像
- 艺术化的响应
- 颜色管理
- 图像拼合技术
- 延迟加载非关键图像
- 避免
display: none;的陷阱 - 图像CDN服务对你有意义吗？
- 缓存图像资源
- 预加载关键图像资源
- 图像的网络性能预算
- 最后的建议
- 附注
正文：
颜色管理
世界上，至少有三种不同的颜色理论，来自不同的学科：生物学、物理学和印刷学。在生物学中，颜色是一种感知现象。物体以不同的波长组合反射光，光传播到我们的眼中，眼中的光受体将这些波长转化成我们所知道的颜色。而在物理学中，重要的是光线 - 亮度和频率。在印刷学中，更多是关于色轮、油墨以及艺术模型。
在理想情况下，世界各地的屏幕和网页浏览器都应该显示出完全相同的颜色。可不幸的是，由于一些内在技术的不一致，他们并没有显示的完全相同。因此，我们需要颜色管理，它能够使我们通过颜色模型、空间和配置文件等手段来达到颜色的折中统一。
颜色模型
颜色模型是用于从较小的原色组中派生出完整范围颜色的系统。其中有不同类型的颜色空间，它们使用不同的参数来控制颜色。有一些颜色空间的控制参数比其他颜色空间要更少 - 例如灰度只有一个参数，用于控制黑白颜色之间的亮度。
两种常见的颜色模型是加色模型和减色模型。加色模型（如用于数字显示的RGB）使用亮色调来显示颜色（由黑至白），而减色模式（如打印中使用的CMYK）则是通过削弱白色来工作（由白至黑）。
在RGB中，红色、绿色和蓝色以不同的组合方式产生更多的颜色。而CYMK则是通过不同颜色（青色、品红色、黄色和黑色）的墨水组合在白纸上，使之减去亮度。
这篇文章《了解颜色模型和专色系统》，可以帮助你了解其他颜色模型和模式（如HSL，HSV和LAB）。
颜色空间
颜色空间是一组特定的颜色范围，它限定了表示图像的颜色范围。例如，如果图像包含多达1670万种颜色，则不同的颜色空间允许使用这些颜色的范围会有所不同，可能更宽或更窄。一些开发者会认为颜色模型和颜色空间是相同的东西。
sRGB被设计为网络的标准颜色空间。它是基于RGB的，是一个比较小的颜色空间。sRGB通常被认为是通用颜色的最小区域，是颜色管理中支持跨浏览器里最安全的选择。其他的颜色空间（如Adobe RGB或ProPhoto RGB - 在Photoshop和Lightroom中使用）其实可以表现出比sRGB更鲜艳的色彩，但后者（sRGB）在大多数网络浏览器、游戏和显示器上都是普遍存在的，因此受到普遍的关注。
上图我们可以看到色域的可视化范围 - 即颜色空间定义的颜色范围。
颜色空间有三个通道（红色、绿色和蓝色）。在8位模式下，每个通道有255种颜色可供使用，共有1670万种颜色。而16位模式下，图像可以显示数万亿种颜色。
颜色空间（如sRGB，Adobe RGB和ProPhoto RGB）之间的差异来自于它们的色域（可用色调再现的颜色范围）、光源以及伽玛曲线的不同。sRGB的颜色范围比Adobe RGB小约20％，而ProPhoto RGB要比Adobe RGB 大约50％。上面的图像来源于Clipping Path。
宽色域是一个用于描述颜色空间的术语，其色域范围大于sRGB。目前，这种类型的显示器正在变得越来越普遍。同时也表明，仍然有许多的数字显示器无法显示比sRGB明显更好的颜色配置文件。所以，在Photoshop中使用“Saving for Web”时，请还是考虑使用“转换为sRGB”的选项，除非你确定你的图像是定位提供给具有较高端宽色域屏幕的用户。
注意：当进行最初的摄影时，请避免使用sRGB作为主要的颜色空间。因为它比大多数相机支持的颜色空间要小，所以会导致原始照片被剪辑。取而代之，应该在色域更广的颜色空间（如ProPhoto RGB）上拍摄照片，在导出的Web使用时再输出到sRGB颜色空间。
有没有什么方法让Web中的图像看起来颜色更饱和？
有。你的图片可能包含了一些饱和度高、有冲击力或十分艳丽的颜色，所以你会很关心它在屏幕上是否依然一样的鲜艳饱和。然而，这很少会出现在真实的照片上。通常情况下，可以很容易的调整一下颜色让它显示起来更加鲜艳，而不必超出sRGB的色域范围。
那是因为，人的色彩感觉并不是绝对的，而是相对于我们的周围环境，所以它很容易被欺骗。如果你的图像中含有类似荧光笔一样的高亮颜色，那么你的图像会感觉拥有了更广的色域。
伽玛校正和压缩
伽玛校正（或只是伽玛）被用于控制一个图像的整体亮度。通过改变伽玛，也可以改变红色、绿色与蓝色的比例。一个图像如果没有进行伽马校正，它们的颜色很可能看起来像被漂白了或者会很暗淡。
在视频和计算机图形学领域中，伽马被用于压缩，类似于数据压缩。它允许你以较少的位数（8位而不是12或16）来压缩显示有用的亮度级别。人类对亮度的感知与光的物理量是不成线性比例。所以，在为人类的眼睛编码图像时，如果以真实物理形式表示颜色将是很浪费的。所说的伽玛压缩，就是在更接近人类感知的尺度上对亮度进行编码。
使用伽玛压缩比较有用的亮度级别，是使用8位精度（大多数RGB颜色使用0-255）。这其中的原理来自于：假设将颜色使用与物理学有1：1关系的一些单位来表示，在RGB值从1到百万的过程中，其中从0到1000将会看起来明显不同，而在999000到1000000之间的值变化将几乎是相同的。可以想象一下，在一个只有一个蜡烛的黑暗的房间里，点亮第二个蜡烛，你会明显注意到室内的光线亮度增加；而添加第三个蜡烛，房间看起来也会更加明亮；但是，想象在一个100蜡烛的房间里，点燃第101支蜡烛、第102只，你几乎完全注意不到亮度的变化。
即使在这两种情况下，从物理角度上说，它们都添加了完全相同的光量。因此基于此种眼睛的感知方式，在光线较弱时，伽马压缩会“压缩”这些亮度值，即使在物理学上亮度值会不太精确，但从人眼的角度来看，它的尺度会被眼睛调整，所有的值都是同样精确的。
注意： 这里的伽玛压缩/修正与你可能在Photoshop中配置的图像的伽玛曲线是有所不同的。当对图片进行伽玛压缩后，你应该感觉不出来它有什么变化。
颜色配置文件
颜色配置文件是当前设备的颜色空间的描述信息。它被用于在不同的颜色空间之间进行转换。配置文件被用于尝试确保图像在这些不同类型的屏幕和介质上，看起来尽可能的相似。
图像可以包含一个由国际色彩联盟（ICC）所描述的嵌入式颜色配置文件，以准确表示颜色应如何显示。这是由不同的格式支持的，包括了JPEG，PNG，SVG和WebP，大多数主流浏览器都支持嵌入式ICC配置文件。当在应用程序中显示图像并且它获取到显示器的功能时，就可以根据颜色配置文件调整这些颜色。
注意：一些显示器具有类似于sRGB的颜色配置文件，并且根本不支持使用更好的颜色配置文件，因此嵌入配置文件的价值可能很有限。所以，请先检查你的目标显示器是什么样的。
嵌入式的颜色配置文件也会大大增加图像的文件体积（100KB+偶尔），所以还是要小心嵌入。像ImageOptim这样的工具实际上是会自动删除嵌入式的颜色配置文件的。事实上，以体积缩小为名删除ICC配置文件的话，浏览器将会被迫在显示器的颜色空间中显示图像，这可能导致无法显示预期的饱和度和对比度。所以，根据你的用例权衡利弊是有必要的。
如果您有兴趣了解ICC配置文件的更多信息，Nine Degrees在这里提供了一系列关于ICC配置文件颜色管理的资源。
颜色配置文件和Web浏览器
在Chrome的早期版本，对颜色管理并没有很大的支持。但是在2017年，Chrome正在改善对颜色的正确渲染。对于不是sRGB（较新的MacBook Pros）的显示器，将会将颜色从sRGB转换为正确的显示配置文件。这意味着不同系统和浏览器上的颜色应该看起来更相似。Safari，Edge和Firefox现在也正在考虑支持ICC配置文件，因此，具有不同颜色配置文件（例如ICC）的图像现在已经可以正确的显示它们了，无论您的屏幕是否具有宽色域。
注意：对于如何让颜色在广色域下工作于Web环境的方式，Sarah Drasner提供了个更好的指南，请参阅网页颜色的傻瓜式手册。
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