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JPGとは？JPEG形式の仕組みと使いどころ

JPGは、30年以上にわたって世界中の写真を保存してきた非可逆の画像形式です。JPEG圧縮の仕組み、得意なことと苦手なこと、変換するときの注意点を解説します。

著者: Hemen Dönüştür Editör Ekibi公開日: 8 分で読めます

JPG形式ガイドのカバー画像

JPG（JPEG）は、写真を小さなファイルに保存するために設計された非可逆の画像形式です。スマートフォンで撮った写真からニュースサイトの写真まで、目にする画像の多くがこの形式です。この記事では、JPGの由来、ファイルを小さくする仕組み、得意なことと苦手なこと、JPGへの変換やJPGからの変換で気をつけたい点を説明します。

JPGとJPEGは同じもの？

はい。JPEGは規格を作った委員会、Joint Photographic Experts Groupの略です。.jpgという拡張子が広まったのは、初期のWindowsやDOSのファイルシステムで拡張子が3文字に制限されていたためです。.jpg、.jpeg、.jpe、.jfifで終わるファイルはどれも同じ圧縮方式を使っており、ほとんどのソフトは同じように開きます。MIMEタイプは常にimage/jpegです。

簡単な歴史

JPEG委員会によれば、標準化の作業は1986年に始まりました。完成した文書は1992年9月18日にCCITT（当時のITUの標準化部門の名称）で勧告T.81として承認され、同じ文書が国際規格ISO/IEC 10918-1として発行されました。正式な題名は「連続階調静止画像のデジタル圧縮と符号化」です。

T.81は圧縮方式を定めていますが、ファイルが色をどう解釈すべきかまでは完全には規定していません。その穴を埋めたのがJFIF（JPEG File Interchange Format）です。米国議会図書館の形式解説によれば、JFIFはもともとC-Cube Microsystemsのエリック・ハミルトンが開発し、1992年に公開したものです。ほぼ同じ文書が2011年にITU-T勧告T.871に、2013年にISO/IEC 10918-5になりました。今日「JPGファイル」と呼ばれているものは、たいていJFIF、またはカメラが使うEXIFの構造で包まれたJPEGストリームです。

JPEG圧縮の仕組み

JPEGは、人間の目が気づきにくい細部を捨てることでファイルを小さくします。主な手順は次のとおりです。

1. 色変換と色差サブサンプリング

画像はRGBから、明るさの成分（Y）と2つの色差成分（CbとCr）に変換されます。目は色の変化より明るさの変化にずっと敏感なので、色の成分は通常、低い解像度で保存されます。最も一般的な方式である4:2:0では、2x2ピクセルのブロックごとに色の値を1つだけ残します。写真ではほとんど見分けがつきませんが、赤い文字や細い色付きの線のような鋭い色の変化はにじんで見えることがあります。

2. 8x8ブロックとDCT

T.81にあるとおり、各成分は8x8のサンプルのブロックに分けられ、各ブロックは離散コサイン変換（DCT）で周波数係数に変換されます。これにより、平坦な部分（低周波）と細かな部分（高周波）が分けられます。

3. 量子化、ここで情報が失われる

係数は量子化テーブルで割られ、丸められます。高周波の係数の多くはゼロになり、実際に情報が捨てられるのはここです。画像編集ソフトの「画質」スライダーは、このテーブルの強さを調整するものです。画質を下げるほど多くの係数がゼロになり、ファイルは小さくなります。

4. エントロピー符号化

残った係数はジグザグの順に読み出され、可逆に符号化されます。ベースライン方式はハフマン符号を使います。規格は算術符号も認めていますが、実際にはこのオプションはほとんどサポートされていません。ベースライン方式は成分あたり8ビットの精度を使い、拡張方式では最大12ビットまで使えます。

プログレッシブJPEG

規格にはプログレッシブモードも定義されています。画像を上から下へ1回で符号化するのではなく、ぼやけた状態から徐々に鮮明になる複数のスキャンで符号化するものです。遅い回線ではページが早く完成したように見え、ファイルも少し小さくなることがよくあります。

長所と短所

項目JPG
圧縮非可逆。画質の設定でファイルサイズと画質のバランスを取る
透明（アルファ）なし
アニメーションなし
色深度一般的には成分あたり8ビット（24ビットカラー）
互換性ほぼすべてのブラウザー、OS、カメラ、プリンター、アップロードフォームが対応
得意なもの写真、なめらかなグラデーションのある画像
苦手なもの文字、スクリーンショット、ロゴ、輪郭のくっきりした図

MDNの画像形式ガイドは、JPEGを静止画の非可逆圧縮によい選択肢としたうえで、より正確な再現が必要ならPNGを、より正確な再現と高い圧縮率の両方を求めるならWebPやAVIFを勧めています。

JPGはどれくらい使われているのか

W3Techsの2026年10月のデータでは、JPEGは監視対象のWebサイトの68.8%で使われており、PNG（74.9%）に次ぐ2位です。HTTP ArchiveのWeb Almanac 2024のメディアの章によれば、モバイルページの画像の32.4%がJPEGで、今もどの形式より大きな割合を占めています。同じレポートは、JPEGが2022年の全画像の約40%から2024年には32%へと8ポイント下がった一方、WebPが約3ポイント、SVGが2ポイント弱、AVIFが1ポイント近く伸びたとしています。

Almanacは効率も比較しています。モバイルでのJPEGの中央値は1ピクセルあたり2.0ビットで、WebPは1.3、AVIFは1.4、PNGは3.8です。これは同じ画像を各形式で符号化した結果ではなく、Webで実際に配信されている画像の中央値ですが、新しい形式が広まっている理由がよく分かります。

よくあるトラブル

透明な部分が白や黒になる

JPGにはアルファチャンネルがないため、透明なPNGをJPGに変換すると、透明なピクセルは単色にするしかありません。黒にするソフトもあれば白にするソフトもあります。ロゴを色付きの背景に置くなら、PNGのままにするか、変換時に背景色を選びましょう。

文字や線のまわりのノイズ

8x8のブロック単位で処理し、高周波を捨てるために、コントラストの高い輪郭のまわりにうっすらとしたにじみ（リンギング）が出ます。画質が低いと、ブロックの境界そのものが見えるようになります。スクリーンショットや文字の入った図には、PNGか可逆のWebPが適しています。

保存を繰り返すことの代償

JPGを開いてJPGとして保存し直すたびに量子化がやり直され、小さな劣化が積み重なります。編集するなら元の画像を残しておくか、作業用のコピーをPNGのような可逆形式で保存しましょう。

写真が横向きに表示される

カメラはピクセルを回転させる代わりに、EXIFに「向き」の値を記録することがよくあります。この値を無視する古いソフトでは、写真が横向きや逆さまに表示されます。

JPGへの変換・JPGからの変換のコツ

  • ほとんどの写真には画質80から90が適しています。当サイトのPNGからJPGへの変換ツールは90から始まります。ファイルを小さくしたいならスライダーを下げてください。画質100にするとファイルはかなり大きくなりますが、可逆になるわけではありません。
  • 透明部分の背景色を選びましょう。当サイトのツールは標準で透明部分を白で塗りつぶしますが、画像を置くページの色を選ぶこともできます。
  • JPGをPNGに変換しても、失われた画質は戻りません。JPGからPNGへの変換は編集中のさらなる劣化を防ぎますが、ファイルはたいてい大きくなります。
  • Web用の画像をもっと小さくしたいなら、JPGからWebPへの変換やJPGからAVIFへの変換を試してください。JPGのまま小さくしたいなら、画像圧縮ツールを使いましょう。標準でJPGを画質75で再エンコードし、変換前後のサイズを表示します。
  • 位置情報とカメラの情報。当サイトの画像ツールは、EXIF、位置情報、カメラの情報を出力に書き込みません。また、エンコードの前に写真の正しい向きが適用されます。これらの変換はブラウザー内で行われるため、ファイルが端末の外に出ることはありません。

よくある質問

JPGとJPEGで画質に違いはありますか？

いいえ。拡張子が違うだけで同じ形式です。ファイル名を.jpegから.jpgに変えても中身は変わりません。

JPGを可逆で保存できますか？

T.81には可逆方式も定義されていますが、一般的なソフトやブラウザーはほとんど対応していません。実際にはJPGは非可逆の形式で、量子化と色差サブサンプリングがあるため、画質100でも完全なコピーにはなりません。

JPGは透明な背景に対応していますか？

いいえ。透明が必要ならPNG、WebP、AVIFを使ってください。透明な画像をJPGに変換すると、透明な部分は選んだ単色で塗りつぶされます。

画質はどの値を選べばよいですか？

写真なら、たいてい80から90がちょうどよいバランスです。文字や鋭い輪郭のある画像なら90以上にするか、PNGのままにしましょう。画質の数値はソフトによって意味が少しずつ違うので、結果を自分の目で確かめるのが最も確実です。

JPGとWebP、どちらを使うべきですか？

画像を自分のWebサイトでだけ使うなら、WebPのほうが同じ画質でたいていファイルが小さく、現在のすべてのブラウザーで開けます。メールで送る、印刷する、古いソフトにアップロードするといった用途なら、JPGのほうが無難です。

出典

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