Pourquoi certains fichiers JPEG de la même scène sont-ils beaucoup plus volumineux que d'autres?

J'utilise une caméra IP Foscam FI8910W pour visualiser une scène statique dans des conditions d'éclairage constantes. Lorsque je retire une capture d'image, sa taille est d'environ 35 Ko. Je peux le faire encore et encore et c'est toujours autour de 35 Ko, mais fluctue quelque peu en raison de divers bruits inhérents à la capture d'image électronique. Cette fluctuation aléatoire n'est que de l'ordre de 1 Ko maximum.

Environ toutes les 2500 images, la taille d'image d'une image est soudainement de l'ordre de 70 Ko. Il n'y a pas de fluage progressif vers le haut si vous pensez à un bruit thermique lorsque la caméra se réchauffe. 1 image sera de 70 Ko (ish), puis ils reviendront aux images de 35 Ko.

Cela s'est déjà produit avec une autre course en regardant une scène différente. La taille de fichier courante était alors de 39 Ko, et sur 10 000 images, 4 étaient de l'ordre de 77 Ko. L'histogramme de la taille de l'image ressemblait à ceci: -

Avant de demander, j'ai réussi à enregistrer l'un de ces cadres et il ressemble exactement à tous les autres sauf la fluctuation de bruit attendue. Ils ont à peu près le même nombre de couleurs uniques, soit environ 23 000. Ce n'est donc pas un papillon qui atterrit au hasard sur l'objectif pendant exactement 1 image, puis s'envole. Pour être complet, j'ai fait une autre série d'images et ceci est un exemple d' image typique (la réflexion est l'illuminateur IR): -

Voici l' image de l' anomalie : -

Vous pouvez voir qu'il n'y a pas de différence. Excusez l'hippopotame. Je connais assez bien l'algorithme JPEG, et je ne vois pas comment cela pourrait se produire à part une erreur de codage avec l'implémentation de Foscam. Mais, pourrait-il y avoir quelque chose de intrinsèquement chaotique dans certaines des fonctions de transformation JPEG (comme la transformée en cosinus discrète ou la quantification)? Statistiquement, on s'attendrait à une distribution normale de la taille du fichier et c'est ce que je vois autour de 39 Ko. Ensuite, il y a plusieurs valeurs aberrantes à 77 Ko. Il ne semble donc pas stochastique.

La raison pour laquelle cela se trouve dans CS et non dans le matériel est que je demande si cela pourrait être un phénomène de code de programmation lié à l'algorithme de codage JPEG? Semble peu probable, mais les anomalies sont aléatoires et peu fréquentes et il n'y a pas d'interaction humaine avec l'appareil. Le codage JPEG est-il stable?

La raison pour laquelle vous ne connaissez peut-être pas ce phénomène est que, comme les images se ressemblent, personne ne regarde vraiment la taille des fichiers. La taille du fichier est d'une importance critique pour moi, donc je l'ai remarqué. Comment cela peut-il se produire environ toutes les 2500 images?

Supplémentaire: -

La publication de ces images ne fonctionnera pas, les gars, car le logiciel imgur rééchantillonne les fichiers téléchargés. Ainsi, alors que j'ai publié des fichiers de 37K et 73K, imgur a rééchantillonné les deux à 35K. Cela semble être un problème de Stack Exchange qui semble ironique pour un site traitant du traitement d'image, de la compression et de l'analyse des données.

Ceci est mon traitement des images. C'est la différence normalisée entre une image normale et l'anomalie. L'image est telle que vous vous y attendez, avec du bruit JPEG dans les régions haute fréquence. Il s'agit d'une image RVB même si elle semble monochrome. Il y a 8000 couleurs uniques dans le cube de couleurs (représentant le bruit).

Supplémentaire 2: -

Comme demandé, 4 images normales et 2 images anormales peuvent être téléchargées à partir d' échantillons d'images . C'est une scène différente, mais le comportement anormal s'est toujours produit, donc cela prouve qu'il est cohérent.

Je suppose que l'autofocus ou l'ouverture change brièvement d'une manière où l'image résultante contient plus d'éléments à haute fréquence.

Par exemple, si la mise au point passe d'un objet lisse à un objet texturé (comme l'hippopotame lisse au drapé en tissu) d'une manière où les surfaces de texture détaillées de ce dernier, JPEG aura tendance à prendre une taille bien plus grande.

Comme quelqu'un d'autre l'a déjà dit: il semble être une bonne idée de vérifier les données EXIF ​​de l'image pour les changements dans les paramètres de base comme l'ouverture et la distance de mise au point. Pour une différence aussi frappante dans la taille de l'image, il est fort probable que certains paramètres fondamentaux soient différents de l'avis de l'appareil photo.

Il est courant avec les capteurs «CMOS» de rencontrer un phénomène connu sous le nom de «PURPLE FRINGING» ou d'éventuels problèmes de «Sensor Bloom», que j'expliquerai plus en détail dans une seconde.

Je dois cependant faire une préface en vous disant qu'il y a en fait un débat sur la question de savoir si PF est la cause de Sensor Bloom ou vice versa, mais en bout de ligne: les deux peuvent être le résultat d'anomalies dans l'objectif ou le capteur de l'appareil photo lui-même - ou les deux. Ces effets peuvent être le résultat d'un effet culminant qui provoque une surcharge si vous voulez, dans le capteur, provoquer à son tour un pic dans la lumière capturée. AGRANDIR LE FICHIER.

Je crois que la surcharge se produit dans la gamme magenta (ou violette), et ce phénomène est assez rare.

Pensez au capteur comme un immense bac à glaçons ..... disposé dans une grille comme à la mode. Si un compartiment déborde d'eau (légère) à cause de l'anomalie ... il peut déborder dans les compartiments adjacents et ainsi de suite, provoquant un lot de glaçons de volume légèrement plus grand pour ce lot. (Peut-être expliquer une plus grande taille de fichier ... ET des données de couleur)

Maintenant, c'est une meilleure supposition et j'ai trouvé un lien que vous pourriez trouver utile avec plus d'informations sur ce qui précède - AINSI QUE quelques informations techniques supplémentaires qui peuvent aider à isoler le problème pour vous si mon évaluation est incorrecte.

Consultez ce lien http://toothwalker.org/optics/chromatic.html

N'oubliez pas que RVB est un espace colorimétrique soustractif. La couleur via la lumière (vs les pigments) est manipulée en éliminant la lumière dans certaines longueurs d'onde. Certaines longueurs d'onde de couleur étant plus longues que d'autres.

Il y a une grande leçon d'optique sur la page qui peut également aider à expliquer l'anomalie.