이미지 압축과 형식 변환은 어떻게 작동하나요?

디지털 이미지를 다루다 보면 파일 크기, 품질, 그리고 어떤 형식을 사용해야 할지에 대한 의문이 생기기 마련입니다. 사진이 왜 이렇게 많은 용량을 차지할까요? 왜 이미지를 압축했는데 용량이 더 커질 때가 있을까요? 언제 파일을 다른 형식으로 변환하는 것이 합리적이며, 그 과정에서 무엇을 기대해야 할까요? 이 모든 것을 하나씩 살펴보겠습니다.

이미지 파일 크기에 영향을 주는 요소

디지털 이미지는 많은 색상의 픽셀로 이루어집니다. 픽셀이 많을수록 세부 표현이 높아지고, 파일 크기도 커집니다. 하지만 파일 크기는 픽셀 수뿐 아니라, 이미지 데이터가 저장되는 방식에 의해서도 결정됩니다. 이는 파일 형식과 사용된 압축 방식에 따라 달라지며, 형식과 압축 방법에 따라 이미지 정보를 저장하는 방식이 다르기 때문입니다.

이미지 파일 형식과 그 차이점

널리 사용되는 이미지 형식에는 여러 가지가 있으며, 각 형식은 서로 다른 목적에 맞게 설계되었습니다. 형식이 이미지 데이터를 저장하는 방식은 파일 크기뿐 아니라, 품질, 투명도 지원 여부, 그리고 다양한 앱 및 기기와의 호환성에도 영향을 줍니다.

JPEG는 사진에서 가장 일반적으로 사용되는 형식입니다. 손실 압축을 사용하여 일부 이미지 데이터를 영구적으로 제거해 파일 크기를 줄입니다. JPEG 파일은 보통 크기가 작고 로딩 속도가 빨라서, 온라인이나 이메일로 사진을 공유하기에 좋습니다. 다만 JPEG는 투명도를 지원하지 않으며, 동일 이미지를 여러 번 저장하면 품질이 눈에 띄게 저하됩니다.

PNG는 그래픽, 스크린샷, 투명도가 필요한 이미지에 자주 사용됩니다. PNG는 무손실 압축을 사용하므로 여러 번 저장해도 모든 이미지 세부 사항이 유지됩니다. 따라서 로고, 아이콘, 텍스트나 선이 선명한 이미지에 적합합니다. PNG 파일은 특히 디테일이 많거나 사진 품질의 이미지에서 JPEG보다 크기가 크지만, 완벽한 품질을 유지합니다.

WEBP는 웹을 위해 개발된 최신 형식으로, 손실 또는 무손실 압축을 모두 사용할 수 있으며, 투명도를 지원합니다. WEBP는 비슷한 품질에서 PNG나 JPEG보다 작은 파일을 생성하는 경우가 많습니다. 대부분의 최신 브라우저와 많은 앱이 WEBP를 지원하지만, 일부 구형 소프트웨어는 지원하지 않을 수 있습니다.

GIF는 주로 간단한 애니메이션에 사용됩니다. 256색으로 제한되며, 기본적인 투명도만 지원합니다(픽셀이 완전 투명 또는 완전 불투명). 이러한 제한 때문에 GIF는 대부분의 사진이나 세밀한 이미지에는 적합하지 않지만, 짧고 반복되는 애니메이션에서는 여전히 인기가 있습니다.

TIFF는 출판, 스캔 등 전문 환경에서 사용됩니다. TIFF 파일은 무손실 또는 비압축일 수 있으며, 보통 용량이 매우 큽니다. 이 형식은 웹 사용이나 일상적인 공유에는 적합하지 않지만, 보관 및 고품질 이미지 저장 용도로는 가치가 있습니다.

HEIC/HEIF는 특히 애플 기기를 포함한 많은 스마트폰에서 사용되는 최신 형식입니다. 효율적인 압축을 제공하며, 한 파일에 여러 이미지를 저장할 수 있습니다(예: 라이브 포토). 단점은 비애플 기기나 구형 소프트웨어와의 호환성이 제한될 수 있다는 점입니다.

압축이 작동하는 방식

압축은 이미지를 더 작게 만드는 과정이지만, 모든 압축 방식이 동일하지는 않습니다. 사용되는 기법(무손실 또는 손실)은 최종 파일 크기와 이미지 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

무손실 압축은 이미지에서 어떤 정보도 제거하지 않고 파일 크기를 줄입니다. 무손실 압축된 파일을 열면, 압축 전과 완전히 동일한 이미지를 볼 수 있으며, 세부 정보가 전혀 손실되지 않습니다. 이 방식은 PNG, TIFF 일부 설정, 그리고 WEBP 일부 설정에서 사용됩니다. 무손실 압축은 그래픽, 로고, 스크린샷 또는 여러 번 편집할 계획이 있는 이미지처럼 모든 픽셀을 보존해야 할 때 필요합니다.

손실 압축은 일부 이미지 데이터를 영구적으로 제거하여 훨씬 더 큰 파일 크기 감소를 이룹니다. 핵심은 특히 사진에서 사람의 눈에 덜 띄는 세부 사항을 버리는 것입니다. JPEG와 WEBP의 손실 모드가 이 방식을 사용합니다. 손실 압축은 보통의 경우 작은 손실이 보이지 않는 사진에는 적합하지만, 텍스트, 날카로운 선, 그래픽이 포함된 이미지에는 흐림이나 블록 현상 같은 눈에 띄는 왜곡이 생길 수 있으므로 적합하지 않습니다. 또한, 손실 포맷으로 이미지를 반복 저장하면 저장할 때마다 품질이 저하됩니다.

포맷 변환 중에 일어나는 일

이미지를 한 포맷에서 다른 포맷으로 변환하는 것은 단순히 파일 확장자를 바꾸는 문제가 아닙니다. 각 포맷은 이미지 데이터를 저장하는 방식이 다르며, 변환 과정은 파일 크기, 이미지 품질, 지원 기능에 눈에 띄는 영향을 줄 수 있습니다.

이미지를 변환할 때, 소프트웨어는 원본 파일에서 데이터를 읽어 해당 포맷의 규칙에 따라 새 포맷으로 기록합니다. 비슷한 기능을 가진 포맷 간(PNG에서 무손실 WEBP로 등) 변환이라면, 눈에 띄는 차이가 거의 없거나 전혀 없습니다. 하지만 서로 다른 압축 방식이나 지원 기능을 사용하는 포맷 간 변환에서는 결과가 크게 달라질 수 있습니다.

예를 들어, 무손실이며 투명도를 지원하는 PNG를 손실 방식이며 투명도를 지원하지 않는 JPEG로 변환하면 모든 투명 영역이 사라지고 압축 아티팩트가 생길 수 있습니다. 결과 파일 크기는 줄어들지만, 투명 배경을 사용할 수 없게 되며, 날카로운 가장자리나 텍스트가 약간 흐려질 수 있습니다.

반대로, JPEG를 PNG로 변환한다고 해서 JPEG 압축 과정에서 손실된 품질이 복원되지는 않습니다. PNG는 JPEG에서 이미 생긴 흐림이나 아티팩트를 포함한 모든 남아있는 세부 사항을 더 큰 파일에 그대로 저장할 뿐입니다. 그래서 투명도를 추가해야 하고 수동으로 이미지를 편집할 준비가 되어 있는 경우가 아니라면, JPEG를 PNG로 변환하는 것은 좋은 생각이 아닙니다. 그렇지 않으면, 똑같거나 더 나빠 보이는 큰 파일만 얻게 됩니다.

일부 변환은 한 방향으로만 가능하다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 손실 포맷에서 세부 사항이 사라지면, 무손실 포맷으로 변경하더라도 복구할 수 없습니다. 마찬가지로, 서로 다른 색상 또는 투명도 지원을 가진 포맷 간 변환은 정보가 삭제되거나 변경될 수 있습니다.

압축이나 변환 후 이미지 파일 크기가 더 커질 수 있는 이유

이미지를 압축하면 파일 크기가 항상 더 작아질 것처럼 느껴집니다. 하지만 경우에 따라 압축하거나 형식을 변환한 후 오히려 원본보다 파일 크기가 더 커지는 일이 생기기도 합니다. 헷갈릴 수 있지만, 그럴 만한 분명한 이유들이 있습니다.

흔한 경우 중 하나는 손실 압축 형식(JPEG 또는 손실 WEBP 등)에서 무손실 형식(PNG 또는 무손실 WEBP 등)으로 변환하는 것입니다. 손실 압축 형식은 파일 크기를 줄이기 위해 많은 데이터를 제거합니다. 이러한 이미지를 무손실 형식으로 저장하면, 이전 압축에서 남은 모든 결함과 아티팩트를 포함하여 모든 픽셀을 있는 그대로 저장합니다. 무손실 형식은 어떤 정보도 버리지 않기 때문에, 시각적 품질이 향상되지 않더라도 파일 크기는 훨씬 커질 수 있습니다.

또 다른 이유는 일부 이미지가 이미 매우 압축되어 있다는 점입니다. 이러한 이미지를 다시 압축하려고 하면, 특히 무손실 설정을 사용할 경우, 소프트웨어가 제거할 수 있는 데이터가 거의 없습니다. 경우에 따라 새 파일에는 추가 메타데이터나 덜 효율적인 구조가 포함되어, 파일 크기를 줄이기보다 오히려 늘릴 수 있습니다. 마찬가지로, 해상도를 낮추거나 편집을 하면 압축 알고리즘이 효율적으로 줄이기 어려운 더 복잡한 패턴이나 노이즈가 생길 수 있습니다.

이는 버그나 소프트웨어 오류가 아니라, 서로 다른 형식과 압축 방식의 작동 원리에서 비롯된 정상적인 결과입니다. 파일 크기를 줄이는 것이 목표라면, 항상 원본 형식과 변환할 형식, 그리고 선택한 압축 설정을 함께 고려해야 합니다.

올바른 형식을 선택하는 방법

이제 이미지 형식과 압축 방식의 주요 차이점을 알았으니, 상황에 맞춰 어떤 것을 사용할지 결정하기가 더 쉬워집니다.

소셜 미디어에 사진을 공유하거나 이메일로 보낼 준비를 하는 경우, JPEG가 거의 항상 최선의 선택입니다. JPEG는 파일 크기를 작게 유지하며 전 세계적으로 호환됩니다. 단, 같은 JPEG를 반복적으로 편집하고 저장하는 것은 피하세요. 이렇게 하면 화질이 점차 저하됩니다.

웹사이트 그래픽, 인터페이스 아이콘, 또는 투명 배경이 필요한 이미지에는 보통 PNG 형식이 가장 적합합니다. PNG는 선명한 가장자리와 투명도를 그대로 유지해 주기 때문에, 로고, 버튼, 스크린샷 등에 매우 중요합니다.

웹에서 가능한 한 작은 파일 크기를 얻는 것이 목표이고, 사용자가 최신 브라우저를 사용한다면 WEBP 형식을 고려할 만합니다. WEBP는 JPEG나 PNG와 같은 시각적 품질을 유지하면서도 더 작은 파일을 제공할 수 있으며, 손실 및 무손실 압축과 투명도를 모두 지원합니다. WEBP를 기본 형식으로 결정하기 전에, 사용하는 플랫폼이 WEBP를 지원하는지 확인하세요.

향후 편집이나 고품질 인쇄를 위해 모든 디테일을 보존해야 한다면 PNG나 TIFF와 같은 무손실 형식을 사용하세요. 파일이 크더라도 원본을 보관하는 데에도 유용합니다.

움직이는 이미지는 특별한 경우에 해당합니다. GIF는 간단한 애니메이션에 여전히 널리 사용되지만, 더 나은 품질과 더 작은 파일 크기를 위해, 지원되는 경우 애니메이션 WEBP나 MP4와 같은 동영상 형식을 사용하는 것이 더 좋습니다.

이미지를 변환할 때는 항상 기억하세요: 손실 압축 형식(JPEG 등)에서 무손실 형식(PNG 등)으로 변환해도 잃어버린 화질이 복원되지 않으며, 보통 파일 크기가 더 커집니다.

확신이 서지 않는다면, 사본을 저장한 뒤 다양한 형식과 설정을 시도해 보세요. 결과를 직접 눈으로 비교하고 파일 크기를 확인하는 것이, 상황에 맞는 최적의 방법을 찾는 가장 좋은 방법입니다.