Graphics Interchange Format

Grafikformat
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GIF [dʒɪf] steht für Graphics Interchange Format und ist ein Grafikformat mit guter verlustfreier Komprimierung für Bilder mit geringer Farbtiefe (bis zu 256 verschiedene Farben pro Einzelbild). Inzwischen gibt es ein neues Format namens Portable Network Graphics (PNG), welches, abgesehen von Animationen, GIF in allen Bereichen überlegen ist. GIF kann damit außer bei Animationen als technisch überholt angesehen werden.

Datei:Sunflower as GIF picture.gif
Bei Fotos wie diesem macht sich bei ganz genauem Hinsehen die Beschränkung auf 256 Farben bemerkbar. Das Bild wirkt hier durch Dithering grobkörnig.

Ursprung und Eigenschaften

GIF wurde 1987 von dem US-Onlinedienst CompuServe eingeführt. Es wurde vor allem wegen seiner effizienten Kompression LZW populär. Die entstandenen Bilddateien benötigten deutlich weniger Speicherplatz, als andere zu der Zeit übliche Grafikformate wie PCX oder MacPaint. Selbst große Bilder konnten so in vernünftiger Zeit übertragen werden, auch mit langsamen Modems. Zudem ermöglichte die offene Lizenzpolitik von CompuServe jedem Programmierer, das GIF-Format für eigene Anwendungen kostenlos zu implementieren, sofern dieser einen Hinweis auf das Urheberrecht des Online-Dienstes anbrachte.

Datei:Rotating earth (small).gif
Eine GIF-Animation

Bei GIF sind die Farbinformationen in einer Farbtabelle abgelegt. Diese kann bis zu 256 verschiedene Einträge enthalten, die frei aus 16,7 Millionen möglichen Farbwerten auswählbar sind. Als das Bildformat vorgestellt wurde, war dies keine wesentliche Einschränkung, da nur wenige Leute Hardware besaßen, die mehr Farben anzeigen konnte. Für typische Zeichnungen, Cartoons, Schwarz-Weiß-Fotografien und ähnliches sind 256 Farben in der Regel auch heute noch völlig ausreichend, bei komplexeren Bildern wie z. B. Farb-Fotos ist jedoch meist ein massiver Qualitätsverlust feststellbar, weshalb das Format dafür ungeeignet ist.

Ein Farbeintrag in der Palette kann als transparent definiert werden. Dadurch kann man den Eindruck erwecken, ein GIF-Bild hätte eine nicht rechteckige Form. Halbtransparenzen (Alpha-Transparenz) wie bei PNG sind damit aber nicht möglich, ein Pixel kann entweder nur voll sichtbar oder komplett „durchsichtig“ sein.

Die erste 1987 herausgebrachte GIF-Version war die Version „87a“. Im Jahr 1989 veröffentlichte CompuServe eine erweiterte Version, die „89a“ genannt wird. Diese ermöglicht u.a. das Speichern mehrerer Bilder in einer GIF-Datei, was vor allem für einfache Animationen verwendet wird. Man kann die Version an den ersten sechs Bytes einer GIF-Datei erkennen. Interpretiert man diese als ASCII-Zeichen, so steht dort GIF87a bzw. GIF89a.

GIF und die LZW-Patente

1994 entdeckte die Softwarefirma Unisys, dass sie ein 1983 eingereichtes Patent auf das im GIF-Format verwendete LZW-Verfahren hielt. In Folge forderte sie Lizenzgebühren von Herstellern kommerzieller Programme, welche die Fähigkeit besitzen, GIF-Dateien zu erstellen. Zu diesem Zeitpunkt war GIF bereits so weit im World Wide Web verbreitet, dass sich kaum ein Hersteller den Forderungen von Unisys widersetzen konnte.

Obwohl Freie Software und nichtkommerzielle Produkte vorerst noch von Unisys' Lizenzforderungen ausgenommen waren, führten diese zur Entwicklung von PNG, das langfristig GIF als Standardformat ersetzen soll.

1999 erklärte Unisys, dass nun auch für freie Software Lizenzgebühren zu entrichten wären. Gleichzeitig ging man juristisch gegen einzelne Anwender vor, die GIF-Bilder auf ihren Webpräsenzen verwendeten, die von nicht lizenzierter Software erzeugt wurden.

Das US-Patent ist am 20. Juni 2003 abgelaufen; im Vereinigten Königreich, Frankreich, Deutschland und Italien galt das Patent bis zum 18. Juni 2004, in Japan bis zum 20. Juni 2004 und in Kanada bis zum 7. Juli 2004.

Ferner wurde der Firma IBM ein Patent auf dasselbe Verfahren erteilt; dies beruht auf einem Fehler des US-Patentamts. Die Anmeldung erfolgte zwar drei Wochen vor der von Unisys; nach dem Patentrecht der USA bedeutet dies jedoch nicht, dass das IBM-Patent Priorität genießt. Vielmehr dürfte das IBM-Patent aufgrund des früher erteilten Unisys-Patents ungültig sein. Es würde am 11. August 2006 auslaufen.

Vergleich mit PNG/MNG

PNG wurde speziell dazu entwickelt, GIF als Format für Einzelbilder im World Wide Web abzulösen. PNG bietet mehr Eigenschaften, fast immer eine bessere Kompression und kann mehr Farben pro Einzelbild darstellen als GIF. Letzteres ist der größte Vorteil von PNG gegenüber GIF. Die meisten aktuellen Webbrowser unterstützen mittlerweile das PNG-Format und zumindest die Merkmale, die auch GIF kennt. Zunehmend verdrängt PNG inzwischen das GIF-Format im Bereich pixelorientierter Grafiken. Bisher waren es eher Privatpersonen, die als Protest gegen die Unisys-Lizenzpolitik ihre GIFs durch PNG-Bilder ersetzt haben, in letzter Zeit findet PNG aber auch Unterstützung von großen Teilen der Webgestaltergemeinde. Ein Nachteil von PNG ist, dass es nicht animierte Bilder darstellen kann. Zu diesem Zweck wurde das Format MNG entwickelt, weshalb man in diesem Fall anstatt eines zwei Grafikformate verwenden muß. Außerdem lässt die Unterstützung von MNG durch Webbrowser noch zu wünschen übrig, sodass GIF momentan zumindest noch für Animationen im Web (neben Macromedia Flash) Verwendung findet.

Verbreitung und Verwendung

GIF-Bilder werden auch heute (2006) noch in großer Zahl, besonders für Banner und kleinere Bilder, erzeugt und im Internet verwendet. Für größere Bilder und Grafiken im Web ist dagegen das GIF Format heute eher unüblich, sodass man größere GIF Bilder fast nur auf alten Internetseiten findet, die schon seit Jahren unverändert existieren (Beispiel).

Literatur

  • Thomas W. Lipp: Grafikformate, Microsoft Press Deutschland, ISBN 3-86063-391-0
  • Jörg Stroisch, Thorsten Olscha: Webgrafik-Optimierung Markt + Technik, München, 2003 2. Aufl., ISBN 3827265304

Siehe auch