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Portable Network Graphics

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Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem Bild-Dateiformat PNG. PNG ist außerdem eine Abkürzung für den Staat Papua-Neuguinea.

Portable Network Graphics (Akronym PNG, sprich: ping) ist ein Dateiformat zur Speicherung von Bilddaten. Es wurde als freier Ersatz für das ältere proprietäre Format GIF entworfen und ist weniger komplex als TIFF. Die Daten werden verlustfrei komprimiert abgespeichert (im Gegensatz zum verlustbehafteten JPEG-Dateiformat).

Das PNG-Format hat keine Patentbeschränkungen, wie dies bei GIF bis 2004 durch Verwendung des LZW-Algorithmus der Fall war, und kann daher frei und kostenlos von jedem gelesen und geschrieben werden. Es ist ein universelles, vom World Wide Web Consortium anerkanntes Format und wird von modernen Web-Browsern unterstützt.

PNG hat – mit Ausnahme von Animationen – alle Möglichkeiten, die auch GIF kennt. Hinzu kommen weitere Merkmale:

Wie auch GIF kann PNG Pixel aus einer Farbpalette mit bis zu 256 Einträgen verarbeiten. Darüber hinaus ist die Speicherung von Graustufenbildern mit 1, 2, 4, 8 oder 16 Bit und Farbbildern (RGB) mit 8 oder 16 Bit pro Kanal (also 24 bzw. 48 Bit pro Pixel) möglich.

PNG-Dateien können Transparenzinformationen enthalten, entweder in Form eines Alphakanals oder für jede Farbe der Farbpalette. Ein Alphakanal ist eine zusätzliche Information, die für jeden Pixel angibt, wieviel vom Hintergrund des Bildes durchscheinen soll. PNG unterstützt Alphakanäle von 8 oder 16 Bit, was 256 bzw. 65536 Abstufungen der Transparenzstärke entspricht. Bei GIF ist nur möglich, einen einzigen der Paletteneinträge als vollständig transparent zu deklarieren.

Das PNG-Format erlaubt somit, unabhängig vom Hintergrund die Kanten von Text und Bildern zu glätten. Man kann echte Schlagschatten verwenden, die im Hintergrund ausblenden oder Bilder erzeugen, die beliebig geformt sind - wenn das Programm zur Anzeige der Bilder PNG-fähig ist.

Manche Browser wie etwa Internet Explorer für Windows und Netscape Navigator haben immer noch viele Probleme mit der Darstellung von PNG-Dateien, insbesondere bei Bildern mit Alphakanal. Die neuesten Versionen der Browser Mozilla/Firefox, Opera und Internet Explorer für Macintosh scheinen weitgehend fehlerfrei zu sein.

Im November 2003 hat das W3C das Dateiformat PNG zu einer W3C-Empfehlung gemacht. Es wird damit auch gleichzeitig zum ISO-Standard ISO/IEC 15948:2003 erhoben. PNG hat den MIME-Typ image/png.

Vergleich mit anderen Grafikformaten

Vorteile

  • PNG ist lizenzfrei
  • PNG komprimiert wie das GIF-Format verlustfrei, meist sogar kompakter.
  • PNG unterstützt wie das JPEG-Format True Color.
  • PNG unterstützt "echte" Transparenz (Alpha-Transparenz).
  • PNG unterstützt Farbkorrekturmechanismen, die sicherstellen, dass ein Bild auf verschiedenen Systemen annähernd gleich aussieht.
  • PNG unterliegt einem festen Standard und ist erweiterbar, sodass theoretisch jedes Programm bestimmte Mindestanforderungen erfüllen muss.
  • PNG ermöglicht außerdem das Abspeichern zusätzlicher Information in der Grafikdatei, z.B. Autor- und Copyrighthinweise.
  • Es ist (mit Hilfe von CRC-Prüfsummen) möglich, Fehler in der Datei frühzeitig zu erkennen.
  • PNG ist streamable, zur Interpretation des Dateiinhalt ist also kein wahlfreier Zugriff wie etwa bei vielen TIFF-Dateien notwendig.

Nachteile

  • PNG bietet keine Möglichkeit zur Animation wie das GIF-Format. Hierzu wurde das MNG-Format geschaffen, welches jedoch bislang keine nennenswerte Verbreitung erreicht hat.
  • Einige Browser unterstützen PNG nur teilweise (beispielsweise der verbreitete Internet Explorer für Windows) bzw. zeigen insbesondere PNG-Dateien mit Transparenzinformation fehlerhaft an.
  • PNG ermöglicht nicht das einfache Laden von Bildteilen. Wer nur einen Ausschnitt des Bildes laden möchte, muß alle Bildzeilen davor mitladen. Im Falle von PNG-Dateien, die nicht sequentiell sondern "interlaced" gespeichert wurden, muß sogar noch mehr geladen werden.
  • Die Kompressionsraten verlustbehafteter Algorithmen, wie sie u.a. bei JPEG verwendet werden, erreicht der verlustfreie Algorithmus von PNG naturgemäß nicht. Auch im Vergleich zu auf bestimmte Klassen von Bilddaten spezialisierten Algorithmen, etwa nur für gescannte Dokumente, kann PNG meist nicht mithalten.
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