PNG-Datei: Die wichtigsten Funktionen

Welches Bildformat wird auf mehr Webseiten verwendet als jedes andere? Nicht JPEG, wie Sie vielleicht schon vermutet haben, sondern PNG. Laut Web Technology Surveys haben 74,8 % aller Seiten mindestens ein PNG-Bild, und der Prozentsatz steigt jeden Monat.

PNG eignet sich gut für einfarbige Bilder ohne Schattierungen, kann aber auch jedes RGB-Bild verarbeiten. Es wird häufig für Banner, Dekorationen, Diagramme und Cartoons verwendet. Dank seiner flexiblen Alphakanaltransparenz lässt es sich nahtlos mit anderen Inhalten auf einer Seite kombinieren.

Bevor alle das Internet nutzten, waren GIF-Bilder bei Diensten wie CompuServe beliebt. Man konnte damit kleine Bilddateien erstellen, was wichtig war, als 2400 bps noch als schnelle Verbindung galten. Doch dann begann Unisys, Lizenzgebühren für die Verwendung seines patentierten Kompressionsalgorithmus zu verlangen.

Das machte die Leute wütend. Sie wollten Unisys nicht für die Veröffentlichung ihrer Grafiken bezahlen. JPEG funktionierte auf den Computern der Neunzigerjahre nicht gut. TIFF war mit so vielen Funktionen ausgestattet, dass es das gleiche Problem hatte.

Eine Gruppe von Entwicklern machte ihrem Frust Luft, indem sie ein neues, lizenzfreies Format schufen, das einfach, aber leistungsstark war. Sie nannten es PNG, was für Portable Network Graphics steht. Sie können es "P-N-G" oder "ping" aussprechen. Im Gegensatz zu GIF, das auf 256 Farben beschränkt ist, unterstützt es Vollfarben und Graustufen.

Die erste Version der Formatdefinition kam 1996 heraus. Der Dateityp verwendet die Erweiterung .png.

Im Jahr 2003 wurde das Format zum ISO-Standard, mit einigen geringfügigen Überarbeitungen im Jahr 2004. Es entspricht im Wesentlichen dem PNG 1.2. Seitdem hat sich das Format nicht mehr geändert.

Alle Webbrowser, die Grafiken unterstützen, können PNG-Dateien anzeigen.

Was genau ist eine PNG-Datei? Es handelt sich um eine Bilddatei, die ein verlustfrei komprimiertes Bildformat verwendet. "Verlustfrei" bedeutet, dass die Komprimierung vollständig umkehrbar ist. Die ursprünglichen Bits jedes Pixels können Bit für Bit wiederhergestellt werden, indem die Datei dekomprimiert wird. Dies unterscheidet sich von Formaten wie JPEG, bei denen einige Datenbits niedriger Ordnung verloren gehen, um die Dateigröße zu verringern. Es lässt sich auch dann noch gut komprimieren, wenn das Bild aus festen Farbblöcken besteht. Fotografische Bilder und Zeichnungen mit feinen Farbschattierungen profitieren nicht so stark von der PNG-Komprimierung. Die Komprimierungsmethode, "Deflate" genannt, ist die gleiche wie die weit verbreitete ZIP-Komprimierungsmethode.

Eine PNG-Datei besteht aus "Chunks". Sie enthalten die Bilddaten, die zum Zeichnen des Bildes erforderlichen Informationen und Metadaten, die die Datei beschreiben. Die Metadaten können den Titel, den Autor, das Copyright, die Quelle, die Erstellungszeit und vieles mehr enthalten. Ersteller von Dateien können neue Metadatenschlüssel definieren. Sie können sogar neue Chunk-Typen für ihre eigene Verwendung definieren, und PNG-Leser, die diese Chunks nicht erkennen, ignorieren sie.

Die Bildhöhe und -breite kann bis zu 2.147.483.648 Pixel betragen. Es ist schwer vorstellbar, dass dies nicht ausreichen würde.

Bilder können optional interlaced sein. Ein PNG-Bild mit Zeilensprungverfahren ordnet die Daten neu an, so dass sie in zwei oder mehr Durchläufen gezeichnet werden können, während die Daten nacheinander verarbeitet werden. Diese Funktion wird heute nicht mehr so häufig verwendet wie in den Zeiten langsamer Verbindungen und Prozessoren. Sie ermöglicht es dem Computer, zunächst eine niedrig aufgelöste Version des Bildes zu zeichnen und dann in weiteren Durchgängen Details hinzuzufügen, bis der Benutzer das Bild in höchster Qualität sieht.

Das PNG-Format unterstützt mehrere Farbmodelle:

• Indizierte Farbe. Jedes Pixel ist ein Index in der Farbpalette. Die maximale Pixelgröße beträgt 8 Bit, so dass es bis zu 256 Farben geben kann. Indizierte Farben erzeugen sehr kleine Dateien, wenn das Bild nur wenige Farben benötigt.

• Graustufen. Jedes Pixel enthält einen einzelnen Farbwert, der einen Grauton darstellt. Die größte verfügbare Pixelgröße ist 16 Bit.

• RGB-Farbe. Jedes Pixel enthält drei Werte von je 8 oder 16 Bit, die einen Rot-, Grün- bzw. Blauwert darstellen.

Einem Graustufen- oder RGB-Bild kann ein Alphakanal zugeordnet sein. Der Alphawert für jedes Pixel steht nicht für eine Farbe, sondern für den Grad der Transparenz. Damit sind zwei Arten von Effekten möglich.

• Ein Teiltransparenzgrad, z. B. 50 %, lässt ein Bild durch ein anderes hindurchscheinen. Dies ist nützlich, um Hintergründe zu zeichnen.

• Wenn Sie einige Pixel eines Bildes zu 100 % transparent machen, wird für diese Pixel nichts gezeichnet. Auf diese Weise können Sie ein Bild erstellen, das die Form eines Kreises oder Ovals hat, in der Mitte Löcher aufweist oder eine völlig unregelmäßige Form hat.

Es ist auch möglich, ohne Alphakanal festzulegen, dass ein bestimmter Pixelwert bedeutet, dass das Pixel zu 100 % transparent ist. Diese Methode erfordert weniger Dateiaufwand.

PNG unterstützt ICC-Farbprofile, Gammakorrektur und Weißpunkt. Diese Funktionen tragen dazu bei, auf jedem kalibrierten Monitor genaue, konsistente Farben zu erhalten.

RGB ist das einzige Vollfarbmodell, das PNG unterstützt. Es unterstützt weder CMYK noch Schmuckfarben und ist daher für die Vorbereitung von Druckaufträgen nicht gerade ideal.

Jedes Bilddateiformat eignet sich in bestimmten Fällen am besten und in anderen weniger gut. Das PNG-Format eignet sich am besten für Standbilder mit Volltonfarben (im Gegensatz zu kontinuierlichen Farbtönen) auf einem Computerbildschirm. Für den Druck ist es nicht so gut geeignet, und es kann keine Animationen darstellen. Es ist ideal für Logos, Banner, Diagramme und Freihandzeichnungen. Wir können PNG mit einigen anderen gängigen Formaten vergleichen.

• GIF gibt es nur noch aus einem Grund: Es ermöglicht die Erstellung einfacher Animationen und Filme mit kleinen Dateigrößen. Es ist auf 256 Farben beschränkt und unterstützt keine Farbprofile. Das größte Bild hat eine Breite und Höhe von 32.767 Pixeln. Die Patente für dieses Format sind längst abgelaufen, so dass Sie es kostenlos verwenden können.

• JPEG ist für Bilder mit kontinuierlichen Farbtönen, wie z. B. Fotos, gedacht. Es verwendet eine verlustbehaftete Komprimierung und ist daher kein gutes Format für die Archivierung oder Bearbeitung, aber die Dateien sind relativ klein. Einfarbige Bilder können unscharf sein, insbesondere bei den niedrigeren Qualitätsstufen.

• TIFF unterstützt sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Komprimierung und ermöglicht mehrere Bilder (z. B. Miniaturbilder und Bilder in voller Größe) in einer Datei. Es enthält Funktionen zur Erzeugung von Farben in professioneller Qualität für Druckarbeiten. Es wird von den meisten Webbrowsern nicht unterstützt.

• SVG wird für Zeichnungen verwendet. Es beschreibt das Bild als eine Reihe von Formen und nicht als eine Reihe von Pixeln. Eine typische SVG-Datei ist sehr klein, sieht aber in jedem Maßstab gut aus. Das Format ist für Fotos und Freihandzeichnungen ungeeignet.

• WebP ist ein relativ neues Bildformat mit guter Komprimierung sowohl im verlustbehafteten als auch im verlustfreien Modus. Es wird nicht von allen Browsern unterstützt.