Сжатие PNG основано на том же алгоритме, что и zlib, и очень чувствительно к сжатым данным, поэтому вы не увидите непротиворечивой связи между размером изображения и размером файла.В случае комбинированного изображения оно все еще больше, чем меньшее изображение, и, учитывая сходство двух половинок изображения, компрессор, вероятно, смог использовать много дерева Хаффмана.Я не знаю достаточно об алгоритме, чтобы точно сказать, как он оказался меньше, чем другая половина.
Пока вы не видите странностей, подобных изображению 1x1, которое вы, кажется, выяснили вкомментарии, я не думаю, что это будет иметь смысл без тщательного изучения сжатия изображений.