Hola Mayid.
Ya notaste que el png de 8 bits no es opción para sombras. Es lo mismo que un gif. El color transparente es uno solo, no está dado por un canal alpha.
Una compresión png de 24 bits es ideal pero para gráficos con colores lisos o degradados grandes, como gráficas de negocios.
Para fotos con detalles ciertamente la compresión no es óptima, ni optimizable como en un jpg.
Lo que posdrías hacer es "forzar" la optimización, a costa de detalle.
Esto sería pasarle una "posterización" para reducir el detalle entre pixeles adyacentes
(de qué demonios está hablando este cuate¿?)
Si ya pasaste tu imagen a 8 bits y el resultado (aparte de la sombra) no te pareció malo, lo que puedes hacer es pasarla a 8 bits sin ningun tipo de tramado (jarvis, stucky etc), regresarla a 24 bits y despés agregar sombra.**
Entiendo para que quieres la sombra en 24 bits, pero para web normalmente hay que sacrificar ciertos efectos. También 200k no se me hace tanto para una foto si esta vale la pena.
La alternativa de un jpg no es mala pero tendrías que controlar muy bien la integración con el fondo. Si pones un link a tu página tal vez podamos aconsejar la mejor.
**(
Probablemente sirva extraer el canal alpha de la imagen de 24 bits primero y agregarlo a la de 8 bits regresada a 24 bits.)