Слишком большой размер файла после обработки cv2

Я пытаюсь выбрать все белые пиксели и заменить их на черные, а все черные - на белые. при перезаписи изображения на выходе получаю слишком большой размер файла.

def replace_pixels(fn:str):
    img = cv2.imread(fn)
    white = (255, 255, 255)
    black = (1, 0, 0)
    bgmask = np.all(img == black, axis=-1)
    fgmask = np.all(img == white, axis=-1)
    img[~bgmask] = black
    img[~fgmask] = white
    cv2.imwrite(fn, img)

Алгоритм работает, однако c 2 кб, после обработки изображение весит 12-16кб